介观化学教育部重点实验室

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　　本着“结合国家目标、着眼学科前沿、侧重基础研究、关注技术转化”的指导思想，综合考虑基础和前景，实验室着重在以下四个方向开展工作。

　1、介观体系的理论和模拟

目前，材料的许多特性可以通过量子化学计算来预测。传统量子化学计算方法已广泛应用于中、小分子，固体理论已成功地应用于具有周期性结构的宏观体系，但两者均难以用于介观体系的量子化学计算。发展和完善介观体系的量子化学计算方法和相关的分子模拟技术是当前理论研究的前沿。该方向着重于：

(1) 发展适合介观体系的量子化学新方法和算法。

(2) 发展可靠的分子力场，对生物大分子和分子聚集体进行分子动力学模拟，理解介观体系的自组装机制，并预测结构和性能。

(3) 研究具有介观尺度的功能体系的光、电、磁等性质，加深对介观体系的结构与功能关系的认识。

(4) 结合实验，研究负载型催化剂表面、分子筛孔道内等进行的催化反应过程，为催化剂的分子设计和相关的实验研究提供理论参考。

(5) 发展新方法，研究介观材料功能化过程中(分子电子学等)出现的新问题。

(6) 发展介观尺度流体分析方法，研究介观尺度传质及传热过程。

2、介观体系和结构的合成、组装及其机理和过程的研究

本研究方向主要以介观尺度体系和结构为对象，探索其合成、组装新方法，阐明材料制备过程和机理，研究内容包括：

(1) 介观尺度材料的制备化学研究。采用溶液化学与气相沉积化学过程精细制备介观尺度单分散颗粒型材料，以及一维介观尺度材料，寻求控制形貌与尺度的手段，并着重研究有关反应的机理与制备规律。

(2) 介观尺度构筑单元组装成特定的介观结构聚集体的方法研究，着重介观尺度上的协同性质及各种类型的输运机制研究等。

(3) 过渡金属氧化物(或含氧酸盐)的介观孔结构材料的合成及针对吸附和选择氧化催化反应的硅基介孔功能化与改性，以及介观尺度的表面分散型材料的设计与制备。

(4) 功能高分子介观结构材料的制备，以及结构、尺寸和表面性质的调控。

(5) 二维有序自组装模拟生物膜的制备研究及有序膜结构与性能的调控。

　3、介观体系和结构的性能研究

本方向从事介观体系结构和材料性能及两者之间的关系研究，侧重于催化、光电、生物医药性能研究：

(1) 表面分散、单分散以及人工结构三维介观体系结构及其催化和吸附以及光催化和光分解特性之间的关系研究，特别关注尺度和特定形貌的效应。

(2) 低维光电材料结构功能一体化设计、性能测试与原型器件；一维介观结构体系光电性能、输运性质的研究，特别注意场发射、双稳态和开关特性的研究。

(3) 介观结构高分子载药体系的设计与性能研究,结合生物医药纳米化技术，提高药物药效，降低毒性和剂量，控制药物释放。

(4) 二维自组装分子膜模拟生物膜性能研究，特别是分子识别，模拟生物膜对客体分子的识别与传输，由于与生命过程研究的密切关系而十分令人关注，该研究能够为有关特殊功能材料或系统的分子设计提供科学依据。

　4、介观体系和结构的应用基础研究

介观体系和结构研究的目标在于实际应用，本研究方向注重探索介观材料和结构在国民经济和高薪技术中的应用，特别重视解决实际应用中提出的介观化学基础科学问题，本方向研究内容包括：

(1) 结合介观尺度体系和结构应用相关的理论研究，积极发展针对药物及催化剂表面设计的应用研究。

(2) 实用介观材料和体系的工业催化剂的开发，如设计和开发新型催化剂、提高催化效率、选择性和稳定性；

(3) 绿色环境净化技术。包括介孔分子筛在内的吸附材料开发用于环境、食品、香烟中的亚硝胺消除，发展人类生活密切相关的绿色技术是关系到人类健康的重要问题。

(4) 应用与分离工程的分离体系介质和材料的介观特性与绿色技术。

(5) 抗肿瘤靶向给药系统的设计与开发。

(6) 场发射显示的技术关键。

着重结合在能源、环境、生命、信息等领域的前沿课题开展介观材料的制备、设计和作用机理的实验与理论研究，力求通过多学科间的交叉合作，从理论上深化认识，从应用上得到有知识产权的成果，通过若干年的努力和积累成为在介观材料与化学研究方面有影响的实体、高水平人才培养和学术交流的基地。