兰州大学“有机多孔材料的创制”项目获甘肃省2021年度自然科学奖特等奖

日期: 2022-06-16 阅读: 来源: 关键词:

日前,甘肃省科技厅公布了2021年度甘肃省科学技术奖授奖项目。兰州大学功能有机分子化学国家重点实验室王为教授研究团队(主要完成人:王为、丁三元、马天琼)申报的“有机多孔材料的创制”项目荣获甘肃省2021年度自然科学奖特等奖。

多孔材料在催化、吸附、离子交换、生物医药、能源、环境、光电材料等前沿领域具有广阔的应用前景。有机多孔材料的创制,需要在微观世界里实现从“有机砌块”到“房间”、“楼层”、“楼体”直到“楼群”的多层级精准制造。这一从纳米到厘米层级的跨尺度共价组装,涉及在肉眼难辨的多个尺度和维度上解决“楼如何盖、质量如何控制、楼怎么用”等全新的科学难题。

十五年来,王为教授课题组聚焦“如何实现跨尺度精准共价组装”这一关键科学难题,在有机多孔材料这一交叉学科领域开展了系统性原创性的研究工作。该课题组系统发展了动态共价键组装化学,实现了从无序、到有序多晶、再到单晶有机多孔材料创制的递进式突破,解决了该类高精尖材料的创制难题,从而将共价组装化学的发展提升到新的精度和复杂度。在此基础上,他们开拓了有机多孔催化这一研究方向,率先实现了有机多孔材料在负载催化、不对称催化和光催化等领域的创新应用,从而为均相催化和工业多相催化的融合提供了新的可能。同时,他们建立发展了原位固体核磁共振这一特色表征工具,获得了高时空分辨率的动态结构信息,为阐明有机多孔材料的构效关系等提供了关键数据。

统计数据表明,王为教授课题组是最早开展有机多孔材料研究的小组之一,并在国际上引领了晶型有机多孔材料领域的发展。他们研发的LZU(兰州大学英文首字母缩写)系列新材料获得了国际同行的普遍认可和广泛关注。申报2021年甘肃省科学技术奖的授权专利8件;27篇研究工作篇均引用超过200次,被世界范围内72个国家的800余家研究机构、包括多个诺贝尔化学奖获得者课题组跟进研究。在晶型有机多孔材料领域发表的近3000篇研究工作中,该课题组有3篇论文的引用排名居于世界前15位。创制LZU-1材料的研究工作(J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19816,单篇引用1300余次),被Science等期刊评价为晶型有机多孔材料领域“实现多相催化的首例”,“为二维有机高分子催化剂展现了一个有希望的未来” 。LZU-8材料识别金属离子的研究工作(J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 3031,单篇引用760余次)被Nature Chem.期刊的新闻与观点栏目评述为“显示出巨大的应用前景”。LZU-111和LZU-79等大尺寸单晶的创制(Science 2018, 361, 48,单篇引用460次)被多方评价为“里程碑”式的工作,Science期刊曾以“生长COF晶体的动态艺术”为题专文评述。

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编辑:侯牧晨
责任编辑:彭倩

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