中科院化學(xué)所一項目獲2013年度國家自然科學(xué)獎二等獎
2014-04-09 17:03:17
admin
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據(jù)中科院化學(xué)所網(wǎng)2014年1月14日訊 1月10日，2013年度國家科技獎勵大會在北京人民大會堂隆重舉行。中共中央政治局委員、國務(wù)院副總理劉延?xùn)|在大會上宣讀了《國務(wù)院關(guān)于2013年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵的決定》。習(xí)近平總書記、李克強總理等黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人分別向獲得國家*高科學(xué)技術(shù)獎、國家自然科學(xué)獎、國家技術(shù)發(fā)明獎和國家科技進步獎的代表頒發(fā)了獎勵證書。
由化學(xué)所楊振忠、徐堅和陳永明研究員共同完成的“高分子復(fù)合材料微加工制備及其物理與化學(xué)問題”項目榮獲國家自然科學(xué)二等獎。
獲獎項目：高分子復(fù)合材料微加工制備及其物理與化學(xué)問題
主要完成人：楊振忠（中國科學(xué)院化學(xué)研究所)，徐堅（中國科學(xué)院化學(xué)研究所)，陳永明（中國科學(xué)院化學(xué)研究所)
推薦單位：中國科學(xué)院
獲獎等級：國家自然科學(xué)獎二等獎
項目簡介：
高分子多尺度復(fù)合是深入理解高分子鏈結(jié)構(gòu)和宏觀性能的關(guān)鍵，直接影響復(fù)合材料功能化和系統(tǒng)集成化的發(fā)展趨勢。相關(guān)研究主要涉及高分子復(fù)合材料的微加工制備方法學(xué)，其中的兩個關(guān)鍵科學(xué)問題：多組份多尺度空間分布和形態(tài)精細(xì)控制方法及其物理與化學(xué)。自2000年起，項目組圍繞以上關(guān)鍵問題展開系列研究，面向復(fù)雜性復(fù)合顆粒和納米孔復(fù)合膜復(fù)合材料兩種典型形態(tài)，發(fā)展了模板合成微加工方法，控制宏觀形態(tài)；通過軟物質(zhì)（高分子凝膠和嵌段共聚物）的特殊作用，誘導(dǎo)物質(zhì)定位生長，實現(xiàn)多組份多尺度空間分布的精確調(diào)控，系統(tǒng)研究了其物理與化學(xué)問題，主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)如下：
（1）首次提出高分子凝膠模板制備復(fù)合中空微球新方法，并拓展到陣列體系。以凝膠核/殼結(jié)構(gòu)為模板，通過高分子凝膠誘導(dǎo)功能物質(zhì)定位優(yōu)先生長機理，并基于凝膠的可滲透性和易復(fù)合等特點，解決了復(fù)合中空微球材料空腔尺寸和殼層厚度連續(xù)調(diào)控的難題，已成為制備中空微球的廣泛使用方法；進一步拓展到三維，制得中空微球陣列體系；發(fā)現(xiàn)多重物理與化學(xué)協(xié)同機制（如催化、靜電作用和離子交換等）對上述過程的調(diào)控作用，表明方法的普適性；首次將氫鍵、共價鍵組裝技術(shù)從二維擴展到三維，制得高分子凝膠中空微球模板。
（2）以微球形態(tài)為研究對象，進一步實現(xiàn)了多組份空間位點的精確控制和功能嚴(yán)格分區(qū)。以凝膠中空微球為模板，控制凝膠位點分布，實現(xiàn)物質(zhì)復(fù)合的空間分布和形態(tài)的精確控制（如單層/雙層，表面微突等），無需去除模板；利用Pickering乳液界面保護，在膠體顆粒表面實現(xiàn)組成和功能的嚴(yán)格分區(qū)（即Janus顆粒）；基礎(chǔ)推動應(yīng)用，凝膠誘導(dǎo)復(fù)合方法和組成/功能分區(qū)概念進一步拓展，制得系列微膠囊（相變、阻燃等）并實現(xiàn)中試，部分產(chǎn)品在關(guān)鍵領(lǐng)域得到應(yīng)用。
（3）以多孔膜形態(tài)為研究對象，首次報道了介孔復(fù)合膜材料。以多孔氧化鋁膜為模板，在其通道中進行嵌段高分子與無機物溶膠/凝膠共組裝，制備了介孔復(fù)合膜材料和相應(yīng)的一維有序介孔材料，深入研究了介孔結(jié)構(gòu)的演變過程和模板孔通道化學(xué)場對介孔復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)的影響。國際同行高度評價，認(rèn)為該研究為深入研究物質(zhì)在納米尺度受限空間的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)演化和制備功能分離膜材料奠定了基礎(chǔ)；合成了系列可凝膠化的嵌段聚合物，研究了其組裝規(guī)律，為制備介孔復(fù)合膜材料提供了基本構(gòu)筑單元。
20篇核心論文SCI他引1352次，授權(quán)發(fā)明專利12項，8篇代表作的SCI他引總數(shù)882次。國內(nèi)外同行高度關(guān)注我們基礎(chǔ)工作，著名科學(xué)家如美國工程院院士Brinker教授，美國加州大學(xué)圣芭芭拉分校Stucky教授，康奈爾大學(xué)Archer教授，澳大利亞科學(xué)院院士Caruso教授等都在相關(guān)綜述中明確指出了我們工作的原創(chuàng)性（上述“首次”）。基礎(chǔ)推動應(yīng)用，部分產(chǎn)品得到實際應(yīng)用。相關(guān)工作多次應(yīng)邀做大會報告，并在國家杰出青年科學(xué)基金和重點項目結(jié)題時獲“特優(yōu)”。