中科院化學所一項目獲2013年度國家自然科學獎二等獎
2014-04-09 17:03:17
admin
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據中科院化學所網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、國務院副總理劉延東在大會上宣讀了《國務院關于2013年度國家科學技術獎勵的決定》。習近平總書記、李克強總理等黨和國家領導人分别向獲得國家*高科學技術獎、國家自然科學獎、國家技術發明獎和國家科技進步獎的代表頒發了獎勵證書。
由化學所楊振忠、徐堅和陳永明研究員共同完成的“高分子複合材料微加工制備及其物理與化學問題”項目榮獲國家自然科學二等獎。
獲獎項目：高分子複合材料微加工制備及其物理與化學問題
主要完成人：楊振忠（中國科學院化學研究所)，徐堅（中國科學院化學研究所)，陳永明（中國科學院化學研究所)
推薦單位：中國科學院
獲獎等級：國家自然科學獎二等獎
項目簡介：
高分子多尺度複合是深入理解高分子鍊結構和宏觀性能的關鍵，直接影響複合材料功能化和系統集成化的發展趨勢。相關研究主要涉及高分子複合材料的微加工制備方法學，其中的兩個關鍵科學問題：多組份多尺度空間分布和形态精細控制方法及其物理與化學。自2000年起，項目組圍繞以上關鍵問題展開系列研究，面向複雜性複合顆粒和納米孔複合膜複合材料兩種典型形态，發展了模闆合成微加工方法，控制宏觀形态；通過軟物質（高分子凝膠和嵌段共聚物）的特殊作用，誘導物質定位生長，實現多組份多尺度空間分布的精确調控，系統研究了其物理與化學問題，主要科學發現如下：
（1）首次提出高分子凝膠模闆制備複合中空微球新方法，并拓展到陣列體系。以凝膠核/殼結構為模闆，通過高分子凝膠誘導功能物質定位優先生長機理，并基于凝膠的可滲透性和易複合等特點，解決了複合中空微球材料空腔尺寸和殼層厚度連續調控的難題，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；發現多重物理與化學協同機制（如催化、靜電作用和離子交換等）對上述過程的調控作用，表明方法的普适性；首次将氫鍵、共價鍵組裝技術從二維擴展到三維，制得高分子凝膠中空微球模闆。
（2）以微球形态為研究對象，進一步實現了多組份空間位點的精确控制和功能嚴格分區。以凝膠中空微球為模闆，控制凝膠位點分布，實現物質複合的空間分布和形态的精确控制（如單層/雙層，表面微突等），無需去除模闆；利用Pickering乳液界面保護，在膠體顆粒表面實現組成和功能的嚴格分區（即Janus顆粒）；基礎推動應用，凝膠誘導複合方法和組成/功能分區概念進一步拓展，制得系列微膠囊（相變、阻燃等）并實現中試，部分産品在關鍵領域得到應用。
（3）以多孔膜形态為研究對象，首次報道了介孔複合膜材料。以多孔氧化鋁膜為模闆，在其通道中進行嵌段高分子與無機物溶膠/凝膠共組裝，制備了介孔複合膜材料和相應的一維有序介孔材料，深入研究了介孔結構的演變過程和模闆孔通道化學場對介孔複合材料微結構的影響。國際同行高度評價，認為該研究為深入研究物質在納米尺度受限空間的聚集态結構演化和制備功能分離膜材料奠定了基礎；合成了系列可凝膠化的嵌段聚合物，研究了其組裝規律，為制備介孔複合膜材料提供了基本構築單元。
20篇核心論文SCI他引1352次，授權發明專利12項，8篇代表作的SCI他引總數882次。國内外同行高度關注我們基礎工作，著名科學家如美國工程院院士Brinker教授，美國加州大學聖芭芭拉分校Stucky教授，康奈爾大學Archer教授，澳大利亞科學院院士Caruso教授等都在相關綜述中明确指出了我們工作的原創性（上述“首次”）。基礎推動應用，部分産品得到實際應用。相關工作多次應邀做大會報告，并在國家傑出青年科學基金和重點項目結題時獲“特優”。