代表性研究成果-陕西省大分子科学重点实验室

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代表性研究成果
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代表性研究成果1名称

成果类别

完成单位署名排序

本室固定人员参加名单

研究方向序号

绿色高效有机合成方法研究

基础研究

第一

魏俊发、石先莹、陈战国

4

Ø主要研究内容:(1)新型多环芳烃衍生物的设计、高效合成及物理化学性质研究;(2)固载多层离子液体双功能催化体系及催化纯水相多种有机反应研究;(3)绿色高效的Ullmann胺化、烯烃双官能团化反应研究;(4)基于碳氢键活化的串联环化反应研究。Ø创新性贡献:(1)提出了共价自组装合成策略,通过两步合成大尺寸复杂纳米石墨烯,实现了三重对称c-HBCs的高效合成,发现了合成结构新颖的三氮杂蒄化合物的方法,通过―一锅法构建了多环为母核的新型六臂星形分子,建立了高效合成硫杂花烯的方法;(2)设计合成的一系列固载多层离子液体双功能催化剂集在纯水相中使用、可回收再用、高效、适用范围广泛等优点于一体,以此催化剂为基础,发展了纯水介质中硝基苯加氢、亲核取代、硫醚选择性氧化、烯烃二羟基化、Suzuki偶联、Heck偶联等重要有机反应的绿色高效新方法,建立一套条件优化了的燃油绿色脱硫技术和工艺。本成果对无机非金属材料学、纳米材料与器件、无机合成化学等相关学科的发展具有重要的科学意义;(3)建立了水相中铜催化乌尔曼C-N偶联反应的绿色新方法,实现了廉价金属、碱金属盐催化烯烃二官能团化的高效新途径;(4)利于过渡金属催化、导向基辅助的C—H键官能团化的串联反应,为具有重要应用价值和生物活性的环状化合物、难于合成的间位取代苯衍生物,建立一步、高效的合成新方法。Ø国内外影响:相关工作在Angew。 Chem。 Int 。 Ed。(IF=11。261)、J。 Am。 Chem。 Soc。 (IF=12。113)、Org。 Lett。(IF =6。364)、J。 Org。 Chem。(IF= 4。721)、Adv。 Syn。 Catal。(IF= 5。663)等本领域主流学术期刊上发表相关研究SCI论文24篇(IF>3的论文18篇),申请中国发明专利11件,已授权6件。论文已被国内外著名学者在Angew。 Chem。 Int。 Ed。、J。 Am。 Chem。 Soc。、Chem。Sci。、Green Chem。、J。 Org。 Chem。、Org。 Lett。等国内外著名刊物上正面引用或者评价至少405次。该成果获得陕西省科学技术奖二等奖,证书号:2016-2-100。

成果产出佐证清单

序号

成果产出类型

成果名称

完成人

刊物、出版社或授权单位名称

年、卷、期、页或专利号

收录情况

1

获奖

绿色高效有机合成方法研究

魏俊发、石先莹、陈战国

陕西省人民政府

2016年,陕西省科学技术奖二等奖


2

论文

Rhodium(III)-catalyzedtandem C-Holefination andoxidativecyclization ofaromaticacids withacrylates for thesynthesis of(E)-3-ylidenephthalides

石先莹

Adv. Synth. Catal.

2017,359,3520–3525

SCI

3

论文

Catalyst-free three-component tandem CDC cyclization: convenient access to isoindolinones from aromatic acid, amides, and DMSO by a pummerer-type rearrangement,

石先莹

Chem. Eur. J.

2016,22, 6262–6267.

SCI

4

论文

A convenient synthesis of N-aryl benzamides by rhodium-catalyzed ortho-amidation and decarboxylation of benzoic acids

石先莹

Chem. Eur. J.

2015,21, 1900–1903

SCI

5

论文

Facilesynthesis of p-extendedviologens:electron-deficientpolycyclicaza-aromatics

魏俊发

Chem. Eur. J.

2017,23, 7409–7413

SCI

代表性研究成果2名称

成果类别

完成单位署名排序

本室固定人员参加名单

研究方向序号

半导体纳米材料的合成、生长机理及其物理与化学性能研究

基础研究

第一

杨合情、赵桦

5

Ø主要内容:(1)设计合成了40种不同形貌半导体纳米材料,其中8种是我们首次合成的。原位生长出了镶嵌在SiO2中Ge和InP等量子点;(2)研究了所制备不同形貌半导体纳米材料的生长过程;(3)研究了所制备半导体纳米材料的光吸收、发光、光敏、磁学、场发射和光催化性能以及对空气中乙醇、丙酮、氨气、三乙胺和甲醛等易燃、易爆和有毒气体的响应特性;4)研究了镶嵌在SiO2玻璃中C、Ge、InP、InAs和AlP纳米颗粒的光学性能。Ø创新性贡献:(1)首次制备出了镶嵌在SiO2凝胶玻璃中的非晶结构Ge团簇以及具有发光性能的InP纳米晶,为其物理与化学性能研究奠定基础;(2)提出了Ostwald老化和气泡模板作用形成空心结构,配位剂选择性吸附形成一维,二维纳米结构;改进的气-液-固原位生长纳米线和纳米片等五种新机制;(3)在ZnO纳米结构中率先发现了2-E2声子复制的蓝带区域多重峰发光现象,率先在GeO2纳米棒阵列中观察到了紫外光发光现象,发现NiO纳米线传感器的灵敏度随着其纵横比的增加而增加;(4)提出了Ge纳米颗粒的红光发光起源于Ge团簇,而不是立方相Ge纳米晶的观点;率先观察到了镶嵌在SiO2中InP量子点的发光及其温度升高和尺寸减小的淬灭效应。Ø国内外影响:发表相关SCI论文53篇,被他人引用或评价858次,其中SCI期刊他引687次,特别是Ozin, Yoon, Wong和Schnepf教授在ACS nanoChem. Rev.等国际一流权威期刊上发表的六篇相关综述性论文对其工作进行了大量引用、报道和很高的评价。该成果获得陕西省科学技术奖二等奖,证书号:2016-2-097。

成果产出佐证清单

序号

成果产出类型

成果名称

完成人

刊物、出版社或授权单位名称

江西快3年、卷、期、页或专利号

收录情况

1

获奖

半导体纳米材料的合成、生长机理及其物理与化学性能研究

杨合情、赵桦

陕西省人民政府

2017年,陕西省科学技术奖二等奖


2

论文

Enhancing the Sensing Properties of TiO2Nanosheets with Exposed{001} Facets by a Hydrogenation and Sensing Mechanism

杨合情

Inorg. Chem.

2017,561504-1510

SCI

3

论文

Visible-light photocatalysis in CdTe nanoflakes with exposed{111}facets and charge separation between polar CdTe{111}surfaces

杨合情、赵桦

Appl. Catal. B: Environ.

2017,208,94-103

SCI

4

论文

Charge Separation between Polar {111} Surfaces of CoO Octahedrons and Their Enhanced Visible-Light Photocatalytic Activity

杨合情、赵桦

ACS Appl. Mater. Inter.

2015,7,6109-6117

SCI

5

论文

Superior photocatalytic activities of NiO octahedrons with loaded AgCl particles and charge separation between polar NiO {1 1 1} surfaces

杨合情、赵桦

Appl. Catal. B: Environ.

2015,172-173,165-173

SCI

代表性研究成果3名称

成果类别

完成单位署名排序

本室固定人员参加名单

研究方向序号

几类重要反应微观机理与动力学的理论研究

基础研究

第一

王文亮、尹世伟、王渭娜

3

Ø主要研究内容:(1)采用量子力学与分子力学相结合方法系统研究了三大类14个系列160多个多功能有机半导体材料分子中的电子转移反应性质,并对部分化合物的载流子迁移率或太阳能转化率等性质进行了理论预测;(2)采用量子化学计算方法系统研究了40多个含硫/氧小分子自由基与大气物种典型反应体系,总结了相关反应机理与动力学规律;(3)应用量子化学从头算方法,研究了质子化位置及C5-甲基化对胞嘧啶与亚硫酸氢盐加成反应微观机理的影响,并比较了直接水解与亚硫酸氢盐诱导水解去氨基/甲基反应机理的差异;(4)采用DFT方法研究了吸热型碳氢燃料热裂解机理及动力学性质,并结合Chemkin II和Heatsink程序模拟预测了热裂解产物分布与热沉。Ø创新性贡献:(1)改进完善了计算电子耦合积分和评估载流子迁移率各项异性的物理模型与基本公式,发展了计算给体HOMO与受体LUMO之间耦合积分Vif的方法与程序。这一研究成果为设计合成具有高载流子迁移率和空气稳定性的有机光电材料提供了理论指导;(2)深入揭示了大气自由基反应、水助催化反应的微观机理、多重度基本规律、二次有机气溶胶形成机理以及影响因素,为消除大气雾霾污染及改善大气环境等相关应用研究提供了理论参考;(3)提出了提高热沉的最佳裂解路径,为合成出易裂解、密度大、总热沉高的吸热型碳氢燃料提供参考。Ø国内外影响:相关研究成果先后在JPC A/B/C、PCCP、中国科学-化学等物理化学主流发表论文70篇,其中SCI收录67篇。论文发表后受到国内外学术界的关注与同行的引用。截至2017年4月1日在SCIE库上检索,这些论文被Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、Angew. Chem. Int. Ed.等化学类重要学术期刊引用331次。该成果2017年获陕西省科学技术二等奖,详见陕西省人民政府关于2017年度科学技术奖励的决定[陕政发[2018]10号],编号:S2017JLJS0551。

成果产出佐证清单

序号

成果产出类型

成果名称

完成人

刊物、出版社或授权单位名称

江西快3年、卷、期、页或专利号

收录情况

1

获奖

几类重要反应微观机理与动力学的理论研究

王文亮、王渭娜、尹世伟

陕西省人民政府

2017年,陕西省科学技术二等奖


2

论文

Reactions between hydroxyl-substitutedalkylperoxy radicals and Criegee intermediates:correlations of the electronic characteristics ofmethyl substituents and the reactivity

刘峰毅、王渭娜、王文亮

Phys.Chem.Chem.Phys

2017,19, 15073–15083

SCI

3

论文

Oligomerization reactions forprecursors to secondary organic aerosol: comparison between two formation mechanisms for the oligomeric hydroxyalkyl hydroperoxides

王渭娜、刘峰毅、王文亮

Atmos. Environ

2017,166, 1–8

SCI

4

论文

Evaluation of electronic polarization energy in oligoacene molecular crystals using the solvated supermolecular approach

王文亮

Phys.Chem.Chem. Phys

2017,19, 14453–14461

SCI

代表性研究成果4名称

成果类别

完成单位署名排序

本室固定人员参加名单

研究方向序号

LED照明用系列荧光粉 的应用基础研究

基础研究

第一

焦桓,徐玲,魏灵灵

1

Ø主要内容:(1)通过发光材料合成方法创新,显著降低了固相合成发光材料的工艺温度,实现了室温控制性制备高性能发光材料。这种新的合成策略,为化学和材料科学界合成不同形貌和粒径粉体提供了一种简便和易于掌握的工具;(2)采用共沉淀技术合成了氟硅酸盐和氟锗酸盐以及钨钼酸盐发光材料,通过工艺过程实现了发光性能和微纳米结构调控。这些新反应途径的发现对于促进无机材料绿色合成手段的不断发展具有重要意义;(3)提出了通过界面层提高特殊结构发光材料性能的新方法,实现了通过界面层调控核壳结构发光材料,解决了核壳结构发光材料性能难以提升的缺陷,拓宽了核壳结构材料的研究范围,并为其在实际生产中的应用奠定了基础。Ø创新性贡献:(1)本成果对无机非金属材料学、纳米材料与器件、无机合成化学等相关学科的发展具有重要的科学意义;(2)研究了几类合成方法对于发光材料性能的提高,为开发新型高性能发光材料奠定理论应用基础。Ø国内外影响:本项目关联研究成果先后在国际著名的SCI源期刊ACS Appl. Mater. Inter.J. Mater. Chem. C、Opt. Mater.、J. Electrochem. Soc.、J. Lumin.、J. Am. Ceram. Soc.、J. Eur. Ceram. Soc.等杂志上发表研究论文60余篇,申请并获得了中国发明专利9项。该成果2017年获陕西省科学技术二等奖,详见陕西省人民政府关于2017年度科学技术奖励的决定[陕政发[2018]10号],编号:S2017JLJS0369。

成果产出佐证清单

序号

成果产出类型

成果名称

完成人

刊物、出版社或授权单位名称

年、卷、期、页或专利号

收录情况

1

获奖

LED照明用系列荧光粉 的应用基础研究

焦桓、徐玲、魏灵灵

陕西省人民政府

2017年,陕西省科学技术二等奖


2

论文

Photoluminescent evolution induced by structural transformation through thermal treating in the red narrow-band phosphor K2GeF6: Mn4+

魏灵灵、焦桓

ACSAppl. Mater. Inter.

2015,7(20): 10656–10659

SCI

3

论文

Effects of organic additives on morphology and luminescent properties of Eu3+-dopedcalcium molybdate red phosphors

徐玲、焦桓

Powder Technol.

2015,275: 1–11

SCI

4

论文

Synthesisi, morphology, photoluminescence and photocatalytic properties of yolk-shell Au@Y2O3:Eu3+sub-microspheres

徐玲、焦桓

J. Alloy. Compd.

2015,627: 31–38

SCI

5

论文

Yolk–shell Au@CeO2microspheres: Synthesis and application in the photocatalytic degradation of methylene blue dye

徐玲、焦桓

Surf. Coat. Tech.

2015,271: 119–126

SCI

6

论文

Color-tunable up-conversion emission from Yb3+/Er3+/Tm3+tri-doped T-AgGd(W,Mo)2O8phosphors

徐玲、焦桓

Mater. Res. Bull.

2016,73: 171–178

SCI

代表性研究成果5名称

成果类别

完成单位署名排序

本室固定人员参加名单

研究方向序号

新型硼酸盐晶体材料的合成结构及其应用基础性质研究

基础研究

第一

刘志宏、胡满成

2

Ø主要内容:围绕“硼酸盐的合成与性质”这一重要科学问题开展了一系列深入系统的研究工作,包括:(1)复盐的相转化法制备硼酸盐;(2)硼酸盐水溶液结构;(3)新型硼酸盐晶体材料的合成、结构与性质;(4)新型无机-有机杂化硼酸盐的合成、结构与性质;(5)新型硼镓/铟酸盐微孔晶体材料的合成、结构与性质;(6)功能型硼酸盐的热化学性质。Ø创新性贡献:通过复盐的相转化法制备硼酸盐的研究,解释了复盐2MgO·2B2O3·MgCl2·14H2O与盐湖中镁硼酸盐沉积矿物形成的关系,从理论上解释了长期以来难以说明的青藏高原盐湖沉积大量库水硼镁石和柱硼镁石的形成条件,初步解决了这一成盐地球化学难题。通过硼酸盐水溶液结构的研究,为控制合成硼酸盐提供了理论基础,对工业生产及成盐地球化学也具有重要意义。通过对新型硼酸盐晶体材料、新型无机-有机杂化硼酸盐以及新型硼镓/铟酸盐微孔晶体材料的合成、结构与性质的研究,合成得到系列新型功能硼酸盐晶体,尤其是首次发现能够独立存在的七硼氧配阴离子[B7O9(OH)5]2-和目前为止实验室中所合成的最大的独立存在的[B14O20(OH)6]4-,成功合成具有较大11元环通道的硼镓酸盐K2[Ga(B5O10)]·4H2O,以及首例由硼氧配阴离子和多羧酸配体共同构筑的异核微孔晶体材料Co5In (BTC)4[B2O4(OH)]2,这一发现开辟了合成MOFs材料的新途径。所得结果丰富了硼酸盐化学的研究内容,可望在非线性光学、阻燃、发光、晶须和微孔晶体材料等方面获得应用。Ø国内外影响:研究成果先后发表在Inorg. Chem.、Cryst.Growth Des.Dalton Trans.等SCI刊物,授权专利3项。论文发表后受到国内外学术界的关注与同行的引用,相关论文SCI他引共360次。该成果2017年获陕西省科学技术三等奖,详见陕西省人民政府关于2017年度科学技术奖励的决定[陕政发[2018]10号],编号:S2017JLJS0567。

成果产出佐证清单

序号

成果产出类型

成果名称

完成人

刊物、出版社或授权单位名称

年、卷、期、页或专利号

收录情况

1

获奖

新型硼酸盐晶体材料的合成结构及其应用基础性质研究

刘志宏、胡满成

陕西省人民政府

2017年,陕西省科学技术三等奖


2

论文

Co5In(BTC)4[(B2O4(OH)]2:the First MOF Material Constructed by Borate Polyanion and Carboxylate Mixed Ligands

刘志宏

Dalton Trans.

2016,45, 66-69

SCI

3

论文

Controllable synthesis, growth mechanism and luminescence property of a novel monodisperse microsphere with a hole for Zn8[(BO3)3O2(OH)3]:Eu3+

刘志宏

CrystEngComm

2016,18, 1311–1320

SCI

4

论文

Thermodynamic propertiesof twomicroporous materialsfor Na2[M2B12O21] (M=Co2+, Cu2+)

刘志宏

J. Chem. Thermodynamics

2016,97, 179–182

SCI

5

论文

A series of Eu3+dopedZn[B3O3(OH)5]∙H2O/ZnB4O7/ZnB2O4江西快3phosphors: facile preparation and photoluminescence properties

刘志宏

Mater.Res.Bull.

2015,70, 75–81

SCI

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