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1、本科人才培养基金申报课题信息汇总表（化学）课题排序按指导教师的姓氏字母大小排列：序号指导教师职称 课题名称 研究内容与预期目标1.陈建中教授新型含稀土多元金属氧化物磁光晶体的优化设计和生长可控技术的研究磁光材料是当前光通信技术应用领域中重要的光信息功能材料之一。本项目主计划通过掺入具有磁性的稀土元素，从多元金属氧化物中寻找可见光-近红外光波段的应用的，具有优良磁光性能的晶体材料。项目研究包括晶体材料的合成、表征、晶体生长和性能测试等。通过项目研究，可使学生了解和掌握晶体材料研究的整个过程，体验新型功能晶体材料研究的乐趣和奥妙，力争探索1-2个新型磁光晶体，以学生为第一作者发表1篇以上学术研究论
2、文。2.陈文凯教授课题1：负载型二氧化锆催化脱除煤燃烧产生的氮硫化合物的理论研究课题2：(类)石墨烯负载型催化剂的理论模拟课题1：拟采用量子化学方法，以二氧化锆作为脱除剂的载体，表面负载第八族贵金属团簇或者石墨烯，吸附并分解煤炭燃烧过程中产生的含硫和含氮的化合物的燃烧废气，探讨这些催化剂的脱硫和脱氮性能与催化剂的结构之间的关系，及催化剂的作用机制。研究目标：重点探讨该类多相催化剂体相性质、表面结构与催化反应性能的关系以及催化作用机理，为实践提供理论指导。课题2：将采用量子化学的方法，探讨石墨烯和一些类石墨烯材料作为载体的催化性质。研究氮化和氧化石墨烯吸附金属原子的电子结构和催化性能。计划研究硫
3、代三氰酸（H3S3C3N3）及其低聚物的分子和电子光谱性质与其催化性能的关联和 g-C3N4材料的催化性能和以其作为载体的负载型金属催化剂的催化性能。研究目标：研究石墨烯和类石墨烯材料的电子结构和它们作为载体与金属催化剂的相互作用机制，和负载型催化剂催化活性与催化剂的电子和几何结构的关联。3.陈晓晖教授课题1：环己烷氧化液的组成和用途分析课题2：弱碱条件下木材变化规律的研究课题1：拟从环己酮的工业氧化液的组成进行定性分析，从而探索出一种提取氧化物有效组成的方法，将其中有重要经济价值的二酸、二醇类提取出来，用于制药、表面活性剂得到制备，将废物利用，减少污染，提高的附加值。建议设计和选择合适的萃取
4、剂或采用蒸馏、吸附等工艺，将二酸类物质提取出来。课题2：根据福建省的主要经济木材，桉树、桦木充分利用，对弱碱，如氨水、碳酸盐、醋酸盐、氢氧化物等对木材的脱脂、脱水、除酸等作用进行分析，考察温度、搅拌等条件对木材结构的影响，利用福建省气温高、气候湿润的优越条件，探索一个简洁、高效的木材扩孔方法，使木材的吸附能力大大增加，提高木材的利用价值，用作高效载体。4.陈义平教授新型的多硼钒氧簇化合物的结构与光谱性能研究采用水热或盐熔等合成方法，以硼氧簇阴离子和钒氧簇阴离子为基本构筑单元，通过有机化合物、过渡金属离子或金属有机配合物等对其进行修饰、嵌入或桥联等方式构筑新型的具有筛孔的多硼钒-氧簇化合物。在晶
5、体结构确定基础上,在簇合物(含配合物)的结构与性能关系研究中，建立和应用光、电、磁场和热微扰下的二维相关(红外、拉曼、紫外、可见和荧光等)光谱分析方法,在分子水平上深入探讨各组元间的相互作用、能量传递与输运过程、磁偶合传递途径、量子效应与光学性能、磁性等性能的关系,为合成新型的多硼钒-氧簇化合物提供理论依据,为其应用奠定基础,具有重要的科学意义和广泛的应用前景。预期目标：合成2-3个以上的具有纳米筛孔的新型多聚硼钒-氧簇化合物，总结其合成反应规律和成键规律，在分子水平上系统地研究其结构与光学、磁性等性能的关系，为合成具有纳米筛孔的新型多硼钒-氧簇化合物提供理论依据，成果以论文形式提供。5.陈之
6、荣教授铀酰/有机框架包覆强发色基团的 d-5f 型光降解材料的合成及机理研究多孔金属有机框架作为一种新型光催化材料正受到广泛关注。本课题设计具有良好光物理性质的共轭配体和配位不饱和的的光学活性金属配合物作与铀酰构筑含 d-5f型异金属多孔杂化框架，研究其光降解活性，揭示光降解反应机理，制备高效、可见光响应、在光降解有毒有机污染物、废水处理和空气净化等方面有应用价值的环境友好型催化材料。通过其晶体结构和光催化活性研究，结合理论计算探讨光催化反应机理，为制备高效、可循环使用的环境友好型光催化材料提供理论依据。预期目标：合成2-5个具有高降解效率的MOF 分子，以学生为第一作者发表1篇高质量研究论文
7、。6.戴文新教授 一种可提高有机材料表面耐候性的无机保护膜有机复合材料因其轻便、韧性好等结构特性而被越来越广泛的应用于楼房、高速公路、桥梁、交通车辆以及船舶海洋工程设施等建筑领域中。本项目针对有机材料因紫外线照射而引起的老化问题，研制一种可涂覆在常规有机材料表面的无机光催化保护膜，利用无机膜的吸收紫外线和光催化特性，提高有机材料表面的耐候性和自清洁性能。预期目标：研制出新型涂料及其涂覆技术，申请专利1项。7.付凤富教授 纳米仿生生物探针分析检测重金属离子研究以环境中重金属离子为研究对象, 利用核酸适体和多肽等功能生物分子作为特异性识别单元，结合纳米磁珠和纳米量子点等分离和信号放大技术，建立一种
8、通用的具有高灵敏、高选择性、经济、便利的重金属离子现场检测方法。8.傅南雁教授 近红外功能染料的设计、合成及传感应用与传统染料相比，近红外染料可以通过对长波长的光响应减少细胞自发荧光的影响及对组织的损伤，增加穿透能力，特别适用于生物体系的原位检测。然而，大部分有机染料具有水溶性差、易聚集、化学稳定性和光稳定性不高等缺点，成为限制该领域发展的瓶颈。本项目拟突破传统化学对分子内强成键相互作用研究的限制，将超分子化学的概念和方法应用到有机功能染料的研究中，通过对近红外方酸染料的结构设计与修饰，构建超分子聚集体，改善有机染料的上述缺点，进一步提高检测的选择性和灵敏度，并应用于生物体系的传感研究，推动相
9、关领域的发展。预期目标：培训学生有机合成、光谱分析等实验能力，提高综合科研素养。研究成果将以论文的形式发表在国内外有影响力的期刊上（1-2篇） 。9.高绍 教授高效新型白光 LED 荧光粉的制备及其光谱性能白光 LED 具有体积小、寿命长、节能环保、无辐射、反应速度快等优点，被誉为第四康 研究 代固体照明光源。目前其最成熟的实现方式为荧光粉转换法，因而研制白光 LED 用荧光粉成为该领域的热点。本项目拟以氯硅酸盐为基质，以 Eu 作为激活剂，采用高温固相法制备出新型、高效的白光 LED用荧光粉。同时研究其组成、结构与光谱性能间的关系或规律，探讨激活剂和敏化剂间的能量传递及发光机理。在国际刊物上
10、发表研究论文2-3篇。10.郭永榔教授课题1：提高动力型锂离子电池电性能研究课题2：高性能锂离子电池 LiFePO4/C 正极材料制备及其电性能研究课题1：对实际电动助力车用锂离子电池以及根据实际需要单独组装的锂离子电池进行电性能测试，包括常温、低温、大电流高倍率放电，安全性试验等；测量正负极电势，分析不同条件下容量受限电极，并提出改进低温和高倍率性能措施；研究动力锂离子电池外力下的电池电性能以及安全性研究，延长动力锂离子电池循环寿命的研究。预期成果：发表1篇 SCI 论文。课题2：以腐植酸为碳源合成 LiFePO4/C正极材料，研究碳包覆对其电性能影响；采用过渡态金属氧化物掺杂改性LiFeP
11、O4/C 正极材料，提高比容量；合成材料结构性能表征和电性能表征。预期成果：发表1篇 SCI 论文。11.黄剑东教授水溶性光敏剂-白蛋白纳米复合物的制备与性能研究抗癌光敏剂是光动力治疗的关键因素。寻找新型高效抗癌光敏剂一直是国内外的研究热点。酞菁配合物作为是优秀的第二代光敏剂，最佳吸收光谱和作用光谱位于对人体组织透过率较佳的红光区(650-750nm)；化学结构明确，暗毒性和皮肤光毒性低，生物相容性高和光敏活性显著，备受重视。人血清白蛋白是人体血浆中含量最丰富的蛋白，具有广泛结合能力，能结合各种内源性和外源性物质，同时能转运各种所结合的物质到明确的靶向上，作为药物载体的功能具有重要的研究意义。
12、本项目拟制备硅酞菁光敏剂与白蛋白复合物，获得水溶性复合纳米光敏剂, 研究其光谱性质和光动力活性，探讨构效关系,为构建具有靶向功能的酞菁-蛋白质复合型光敏剂提供参考。1黄 教授 前过渡金属氧化物纳米 前过渡金属氧化物在催化、环保等诸领域2.昕 材料构效关系及其调控途径的研究具有重要的应用前景。本项目采用理论模拟方法研究不同形态与组成的前过渡金属氧化物纳米材料的构型、新颖成键、顺序氧化、催化活性位置迁移等规律，为该类功能材料的性能调控及改进提供可靠的依据。预期目标:本项目将提高参与本科生的科研素质和实践能力，使其对计算化学等有进一步的了解，拓宽知识面；同时在前过渡金属氧化物体系电子结构和化学键的理
13、论研究方面取得进展。本项目预期以本科生为主要作者发表 SCI 论文1-2篇。13.李旦振教授具有高效宽谱的纳米光催化剂的微结构与性能调控机理以改性的半导体氧化物 MVO4/TiO2和具有多重激子产生效应的纳米材料 InP 等为基础，研制出高量子转换效率、宽光谱响应（紫外及可见光）和多功能的新型纳米结构光催化剂。通过现代量子力学理论计算并结合实验调整，调变其能带结构和费米能级的位置，构造晶格失配小、界面缺陷少和界面清晰的高质量纳米晶异质结；明确新型纳米结构光催化剂的界面电子结构、结构活性基元与光催化反应性能的相互关系；阐明纳米异质结构及多重激子产生效应对光生电子-空穴的分离效率、界面电荷的转移速
14、率和太阳光利用率的调控作用，抑制体系中光生载流子(电子，空穴)的复合几率，进一步有效提高新型纳米结构光催化剂对难降解有毒有机污染物的量子效率和太阳能利用率。预期目标: 研制出高量子转换效率、宽光谱响应和多功能的新型纳米结构光催化剂。揭示发生在界面的分子物理化学过程的微观作用机制及调控规律。在国内外核心学术刊物上发表高水平论文1-2篇，培养优秀青年人才1-2名。14.李朝晖教授还原 CO2的新型 MOFs 基光催化材料的设计合成及性能研究目前光催化还原 CO2的效率尚比较低、且产物组分复杂，选择性差。发展还原 CO2的新型光催化材料是实现光催化固碳技术实际应用的关键。过渡金属金属有机骨架材料（M
15、OFs）具有高度有序的孔结构，对CO2具有很好的吸附能力，且结构多样，易于设计、修饰和调变，是一类非常有潜力的还原 CO2的光催化剂。基于我们前期发现的含 Ti 的 MOFs 材料 NH2-MIL-125(Ti)在可见光下可以还原 CO2生成甲酸的基础上，我们拟设计合成含不同配体的 Ti、Zr等多个系列 MOFs 材料，考察所合成材料光催化还原 CO2的性能，研究其组成、结构与性能三者之间的关系，揭示影响其光催化还原 CO2性能的本质因素，为开发高效还原 CO2的 MOFs 基新型光催化材料提供理论指导。15.林树坤教授 光/热致结构敏感材料的合成和理论模拟敏感结构的杂化超分子应用于新型光电器
16、件的研究方兴未艾。课题以具有光致色变功能(芳香偶氮化合物、螺噁嗪化合物和紫精衍生物、共轭多环芳香族化合物、酞箐、方酸)为结构敏感剂，以 p 区重金属卤化物为无机框架，在实现导向剂分子信息传递到无机框架和有机/无机组分间电子长程转移前提下制备具有敏感结构的杂化分子器件。合成的材料经过加热或光照，探索其作用前后微结构的变化，并通过前后的非线性光学活性变化筛选光致光开关分子器件。同时结合量子化学手段进行理论模拟，为新型开关型光电材料的性能预测和开发提供理论依据。预期目标：合成2-4个具有敏感结构的非线性光学活性分子，以学生为第一作者发表1篇高质量学术研究论文。16.刘平 教授光催化剂界面缺陷的制备及其光催化活性评价拟配合低温等离子处理、高温热处理或表面还原处理等手段在氧化物型光催化剂界面（近表面层）制备氧缺陷或阳离子缺陷，并对比处理前后的结构变化和光催化活性的提高。通过本课题的开展为国家基金工作提供基本实验数据与简单分析，同时培养本科生分析问题与解决问题的基本科研素质。发表1-2篇论文。17.潘海波研究员TiO2高活性晶面的合成及其气敏特性研
