本學(xué)科依托北京大學(xué)稀土材料化學(xué)及應(yīng)用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和北京大學(xué)稀土化學(xué)研究中心,主要圍繞稀土化學(xué)和功能材料開展工作,研究內(nèi)容涵蓋物理無機(jī)化學(xué)與分子設(shè)計(jì)、固體無機(jī)化學(xué)、稀土分離化學(xué)及功能材料、配位化學(xué)和分子材料、團(tuán)簇和納米材料化學(xué)等領(lǐng)域。本學(xué)科擁有徐光憲、黎樂民和黃春輝三位中科院院士,以及嚴(yán)純?nèi)A、高松兩位長江特聘教授,有五位青年學(xué)者先后獲得國家杰出青年基金,并獲得了國家自然科學(xué)基金委的優(yōu)秀創(chuàng)新群體資助。本專業(yè)現(xiàn)有博士生導(dǎo)師18 人,主持了包括“973”、“863”和基金委重大項(xiàng)目在內(nèi)的多項(xiàng)重大基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目,同時還承擔(dān)了國家發(fā)改委的多項(xiàng)重大和重點(diǎn)稀土技術(shù)改造和生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)項(xiàng)目。本學(xué)科設(shè)備條件良好,擁有包括X射線粉末和單晶衍射儀4臺、FT-IR和FT-Raman光譜儀多套、UV-Vis顯微Raman光譜系統(tǒng)(JY LabRam HR800)、低溫多功能磁測量系統(tǒng)(MagLab 2000和MPMS-XL5)、掃描探針顯微鏡系統(tǒng)、納秒激光光譜系統(tǒng)、激光散射粒度儀、功能薄膜材料制膜及器件制備系統(tǒng)等大型儀器設(shè)備,以及溶液和固相反應(yīng)的高溫、高壓、微波、超聲等多種合成條件。近五年來,本學(xué)科在科研、教學(xué)和應(yīng)用等方面均取得了優(yōu)秀的成果,近五年來獲得獲得2項(xiàng)國家自然科學(xué)二等獎和多項(xiàng)省部級科技進(jìn)步獎勵,在歷次國家重點(diǎn)學(xué)科評估中名列第一,對我國無機(jī)化學(xué)、稀土科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展起到了重要作用,在國際上也具有重要影響。
主要研究方向如下表:
序號 | 研究方向名稱 | 主要研究內(nèi)容、特色與意義 | 指導(dǎo)教師 |
1 | 稀土配位化學(xué)和分子基功能材料 | 設(shè)計(jì)和合成具有新穎結(jié)構(gòu)的含稀土配合物及其分子固體材料,著重研究和揭示它們的分子/晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)與宏觀磁性、發(fā)光等功能之間的關(guān)系,并制備相應(yīng)的分子基磁-光、光-電功能材料,開發(fā)相關(guān)的原理性器件;充分利用稀土配合物的特性,研究無機(jī)-有機(jī)、無機(jī)-高分子復(fù)合及雜化材料;同時開展相關(guān)的稀土生物無機(jī)化學(xué)研究,闡明膽結(jié)石生成機(jī)理及生物礦化機(jī)制;研究紅外光譜法在腫瘤無創(chuàng)快速診斷和臨床醫(yī)療中的應(yīng)用! |
黃春輝 高 松 李俊然 王哲明 徐亦莊 李維紅 楊展瀾 |
2 | 稀土固體化學(xué)和材料 | 研究主要集中在新型固體化合物的合成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)方面。涉及多硼酸鹽化學(xué)、過渡金屬氧化物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、非公度結(jié)構(gòu)以及熒光材料等無機(jī)材料領(lǐng)域。研究特點(diǎn)是利用多晶衍射方法解析新型無機(jī)化合物的結(jié)構(gòu),進(jìn)而研究結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。同時,開展無機(jī)熒光材料和微波介電材料的研究,研究內(nèi)容包括新材料的發(fā)現(xiàn)、材料結(jié)構(gòu)的測定、材料性能的優(yōu)化以及材料的晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和缺陷對材料性能的影響。研究中注意化學(xué)和物理的結(jié)合、基礎(chǔ)和應(yīng)用的結(jié)合! |
林建華 姚光慶 李國寶 王穎霞 荊西平 |
3 | 稀土介觀及功能復(fù)合材料化學(xué) | 發(fā)展新型化學(xué)制備技術(shù)和方法,合成新型功能耦合分子材料和介觀及納米稀土功能材料,控制體系的結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)、尺寸及其分布、形態(tài)和形貌,以及界面和表面,以期達(dá)到發(fā)現(xiàn)新功能材料、提高材料性質(zhì)、開發(fā)材料應(yīng)用的目的。具體研究內(nèi)容集中在:(1) 分子傳感、邏輯門材料和分子-介觀復(fù)合材料及原理器件的控制合成;(2) 稀土納米及介孔材料的控制合成、功能性質(zhì);(3) 稀土光/磁納米晶在生物醫(yī)學(xué)等方面的應(yīng)用! |
嚴(yán)純?nèi)A 孫聆東 張亞文 |
4 | 量子化學(xué)和理論無機(jī)化學(xué) | 發(fā)展復(fù)雜大體系的密度泛函計(jì)算方法,提高對含重元素復(fù)雜大體系進(jìn)行深入理論研究的能力。研究相對論效應(yīng)對含重元素體系性質(zhì)的影響。探尋含重元素(特別是稀土元素)功能材料的性能與其電子結(jié)構(gòu)的規(guī)律性聯(lián)系。此外,開展分子磁性的量子理論研究,包括研究分子自旋耦合作用機(jī)理、磁性與結(jié)構(gòu)的相關(guān)性,復(fù)雜磁現(xiàn)象的微觀本質(zhì),分子磁長程作用的量子統(tǒng)計(jì)理論,混合價(jià)化合物的聚合反應(yīng)以及電子轉(zhuǎn)移過程的微觀機(jī)理 |
徐光憲 黎樂民 卞 江 陳志達(dá) |
5 | 富勒烯結(jié)構(gòu)的碳原子簇化學(xué) | 富勒烯包合物和碳納米管是富勒烯領(lǐng)域的兩個重要研究方向。研究內(nèi)容包括:碳納米管的高產(chǎn)率制備、功能化、Peapod及納米器件結(jié)構(gòu)研究;富勒烯包合物的高產(chǎn)率合成、分離、功能化及應(yīng)用研究! |
顧鎮(zhèn)南 施祖進(jìn) |
6 | 微米和納米材料的合成與特性 | 從事微米和納米材料的合成、復(fù)合、分散和新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);稀土金屬和合金的氫氣吸收、儲存、磁學(xué)和電化學(xué)特性;等離子體的材料合成和加工等三個方面的研究,注重材料合成,結(jié)構(gòu)和形態(tài)控制研究與性能研究相結(jié)合。以CVD、AFM刻蝕和自組裝相結(jié)合的方法,在表面上或體相中控制性地制備和組裝各種功能性納米材料和納米結(jié)構(gòu),并進(jìn)行結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的研究。同時,研究有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合光電功能材料,高分子的可控聚合及其功能材料的合成。開發(fā)“超分子板塊構(gòu)筑法”等方法,合成新型的”一維有機(jī)/無機(jī)復(fù)合發(fā)光材料”、嵌段和星狀高分子材料和磷光材料等材料,用于OLED平面顯示和生物標(biāo)識等領(lǐng)域! |
李星國 李 彥 郭海清 |