多酸科学教育部重点实验室

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　　研究方向一　多酸合成化学

　　利用“我国是钨、钼、钒、铌、钽元素的丰产大国，储量位居世界前列”的优越的自然资源条件，主要从事与我国丰产元素相关的各种多酸化合物的基础研究和应用基础研究，为了彻底改变只输出原料而没有附加值大的产品的局面，开展钨、钼、钒、铌、钽矿物的萃取、分离、综合开发的理论和应用研究也十分必要。研究这些丰产元素的简单氧酸盐、氧化物转化为多酸化合物的最佳途径，提高丰产元素产品的附加值，为扩大丰产元素化学品的出口和应用提供有价值的理论和实验研究成果。

　　新型多酸化合物的合成仍然是多酸化学发展的动力，除了采用传统的合成方法外，将固相合成、电化学结晶技术、水热合成技术引入到新型多酸化合物的合成中。主要研究合成各种新型的夹心型、取代型杂多化合物、杂多蓝、电荷转移多酸化合物、新型多酸异构体、有机金属多酸化合物、三取代、硫代多阴离子等。测定新化合物的晶体结构，研究化合物组成、结构和物理化学性质间的关系。另外，基于“分子设计”思想，以多酸阴离子为构筑单元，设计、合成具有链状、层状和三维多孔以及纳米尺寸的多酸超分子化合物。由于这类多酸化合物可具有光色性、导电性、磁性以及优异的催化活性，可为开发多酸型功能材料提供合适的前驱体。通过设计合适的配体及其与金属离子(包括稀土离子)的配位自组装，可得到具有特殊结构和功能特性的配位聚合物、纳米孔材料、光转换材料。

　　研究方向二　多酸药物化学

　　许多研究成果表明, 多酸化合物具有抗艾滋病、抗肿瘤、抗流感病毒等药物活性,并且具有毒性低、活性高(恒河猴体内抗艾滋病毒活性高达97%)，价格低廉等特点，极具开发价值和应用前景。因此，基于我们的前期工作基础, 近期将开展如下方面的研究：①对抗艾滋病药物进行药理和毒理的深入研究，为临床实验提供理论和实验依据;②进行动物药代动力学研究，对药物的依赖性和生殖毒性进行试验，完成临床实验前的系列性研究和实验工作;③研究多酸化合物的抗菌、抗感染药物活性和作用机理;④研究多酸化合物对冠状病毒的抑制作用与机理;并且开展多酸药物分子的分子动力学模拟与筛选工作。

　　研究方向三　多酸功能材料

　　通过修饰和调控多酸的结构与组成，可获得导电材料、不同颜色的宽带、窄带发光材料、光致和电致变色材料、非线性光学纳米复合材料。基于多酸化合物优异的光、电、磁功能特性，深入研究它们的物性与分子结构的关系, 开发它们在光、电、磁功能材料方面的应用。基于“分子设计”思想及其和有机分子的协同作用，制备出具有光色性、电色性、导电性和磁性质的多酸基有机—无机杂化材料。将多酸分子通过复合、杂化和组装来实现其作为功能材料的应用，可望在分子器件的应用研究上有所突破。利用多酸分子的结构和组成的多样性以及具有的酸性、氧化性的双功能催化作用, 研究和开发新型的环境友好 “绿色化学”催化体系。努力解决多酸催化应用中的有效固载化技术难题，并且研究开发多酸型光催化剂在“绿色化学”中的应用。

　　研究方向四　多酸的理论研究

　　鉴于多酸化合物具有结构的多样性以及作为材料应用的多功能性，使得对多酸分子及其性质的理论研究成为有十分重要意义的课题。结合各种物理化学测试结果，选用恰当的理论计算模型，用量子化学计算方法研究多酸化学中的结构-化学键—性质间的关系。利用密度泛函理论和从头计算法，对新型多酸分子进行量子化学计算，为多酸功能材料的研究和应用提供理论依据和指导。探讨不同多酸化合物的电荷分布和分子轨道等特征等，分析多酸材料的导电与磁性特征与规律。解释和预测多酸的催化活性及反应机理。利用量子化学计算方法，以多酸无机-有机杂化材料的合成为基础, 从理论上研究多酸/金属有机分子/高聚物的前线分子轨道特征和能级分布规律，以探索其电子跃迁的机理。进行非线性光学(NLO)和光谱性质的理论研究，为设计优良新型NLO材料和电致发光材料提供理论指导。