2011年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)審工作已經(jīng)結(jié)束，評(píng)審結(jié)果將提交國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)審定。共通過國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)36項(xiàng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)通用項(xiàng)目41項(xiàng)（含2010年結(jié)轉(zhuǎn)到今年的2項(xiàng)）和國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)通用項(xiàng)目219項(xiàng)。其中，教育部推薦的由北京大學(xué)嚴(yán)純?nèi)A、張亞文、孫聆東、高松完成的“稀土納米功能材料的可控合成、組裝及構(gòu)效關(guān)系研究”獲2011年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
“稀土納米功能材料的可控合成、組裝及構(gòu)效關(guān)系研究”屬于無(wú)機(jī)化學(xué)、稀土功能材料化學(xué)和納米化學(xué)研究領(lǐng)域。納米尺度下稀土功能材料的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)、稀土離子的格位對(duì)稱性、價(jià)態(tài)和表面缺陷的關(guān)聯(lián)性是本項(xiàng)目的研究核心。針對(duì)稀土功能材料的結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變、合成控制難等問題，充分利用納米材料表界面相對(duì)于體相材料活性高、易于受配位作用影響和調(diào)變，發(fā)展了基于配位化學(xué)作用準(zhǔn)確控制功能納米晶結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和組裝的方法，系統(tǒng)開展了稀土納米發(fā)光和有序介孔催化材料的結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)、表面和界面、組裝控制研究，深化了對(duì)稀土功能材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)聯(lián)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，通過材料的結(jié)構(gòu)/微結(jié)構(gòu)及表面調(diào)控，有效地拓展了稀土功能材料的性質(zhì)，體現(xiàn)了納米結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)勢(shì)，對(duì)稀土功能納米和有序介孔材料的可控制備、功能調(diào)控和應(yīng)用探索有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。 (1) 建立了利用高沸點(diǎn)溶劑的配位穩(wěn)定和分散作用、以單一配合物前驅(qū)體熱分解制備單分散稀土納米晶的合成方法，實(shí)現(xiàn)了納米晶的組成、結(jié)構(gòu)、尺寸控制和二維、三維超晶格組裝； (2) 系統(tǒng)研究了稀土氟/氧/硫化物的發(fā)光和磁性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了稀土氟化物的多色上轉(zhuǎn)換發(fā)光及其光色調(diào)控；以稀土硼酸鹽和釩酸鹽等重要發(fā)光材料為典型，揭示了納米尺度下因材料的表面無(wú)序度增加所導(dǎo)致的格位對(duì)稱性降低及其對(duì)發(fā)光行為的影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了材料色純度的提高，為解決稀土硼酸鹽發(fā)光材料色純度問題、設(shè)計(jì)新材料提供了依據(jù)； (3) 系統(tǒng)研究了氧化鈰及鈰基新材料的合成方法和催化性質(zhì)，利用配位化學(xué)作用調(diào)控晶體生長(zhǎng)和組裝，實(shí)現(xiàn)了不同尺寸、鈰(III)/鈰(IV)比例和特定外暴露晶面氧化鈰、鈰鋯復(fù)合氧化物納米晶，以及孔壁晶化好、熱穩(wěn)定性高的有序介孔材料鈰鋯復(fù)合氧化物的控制合成，揭示了氧存儲(chǔ)容量及催化特性與結(jié)構(gòu)和特定暴露晶面的關(guān)系，率先以實(shí)驗(yàn)證實(shí)了不同形貌氧化鈰納米晶的CO催化活性與其外露晶面有關(guān)，發(fā)現(xiàn)鈰鋯復(fù)合氧化物的氧存儲(chǔ)容量除了與組成、結(jié)構(gòu)和表面積有關(guān)外，還與其結(jié)構(gòu)微應(yīng)力線性相關(guān)的規(guī)律，為優(yōu)化合成方法、提高相關(guān)材料的催化性能提供了科學(xué)依據(jù)。
該項(xiàng)目十年來(lái)圍繞稀土納米功能材料的可控合成、組裝及構(gòu)效關(guān)系研究，系統(tǒng)發(fā)表SCI收錄論文129篇，其中在影響因子大于3的國(guó)際期刊如《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》、《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》等上發(fā)表論文62篇。相關(guān)論文的平均影響因子為3.25，累積被SCI他人引用4191次。本項(xiàng)目的8篇代表性論文累積被SCI他人引用739次。本項(xiàng)目組還應(yīng)邀為國(guó)際稀土領(lǐng)域最重要的手冊(cè)《稀土物理和化學(xué)手冊(cè)》撰寫了綜述性專章“稀土納米材料的控制合成和性質(zhì)”。特別是該項(xiàng)目所發(fā)展的單一配合物前驅(qū)體熱分解制備單分散稀土納米晶的方法被國(guó)際同行在英國(guó)《化學(xué)學(xué)會(huì)評(píng)論》雜志上稱為“通用途徑”，所得高質(zhì)量上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶及其自組裝超晶格被認(rèn)為在生物標(biāo)記領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值。 該項(xiàng)目獲2010年度教育部高等學(xué)校科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)－自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
“稀土納米功能材料的可控合成、組裝及構(gòu)效關(guān)系研究”屬于無(wú)機(jī)化學(xué)、稀土功能材料化學(xué)和納米化學(xué)研究領(lǐng)域。納米尺度下稀土功能材料的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)、稀土離子的格位對(duì)稱性、價(jià)態(tài)和表面缺陷的關(guān)聯(lián)性是本項(xiàng)目的研究核心。針對(duì)稀土功能材料的結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變、合成控制難等問題，充分利用納米材料表界面相對(duì)于體相材料活性高、易于受配位作用影響和調(diào)變，發(fā)展了基于配位化學(xué)作用準(zhǔn)確控制功能納米晶結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和組裝的方法，系統(tǒng)開展了稀土納米發(fā)光和有序介孔催化材料的結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)、表面和界面、組裝控制研究，深化了對(duì)稀土功能材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)聯(lián)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，通過材料的結(jié)構(gòu)/微結(jié)構(gòu)及表面調(diào)控，有效地拓展了稀土功能材料的性質(zhì)，體現(xiàn)了納米結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)勢(shì)，對(duì)稀土功能納米和有序介孔材料的可控制備、功能調(diào)控和應(yīng)用探索有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。 (1) 建立了利用高沸點(diǎn)溶劑的配位穩(wěn)定和分散作用、以單一配合物前驅(qū)體熱分解制備單分散稀土納米晶的合成方法，實(shí)現(xiàn)了納米晶的組成、結(jié)構(gòu)、尺寸控制和二維、三維超晶格組裝； (2) 系統(tǒng)研究了稀土氟/氧/硫化物的發(fā)光和磁性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了稀土氟化物的多色上轉(zhuǎn)換發(fā)光及其光色調(diào)控；以稀土硼酸鹽和釩酸鹽等重要發(fā)光材料為典型，揭示了納米尺度下因材料的表面無(wú)序度增加所導(dǎo)致的格位對(duì)稱性降低及其對(duì)發(fā)光行為的影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了材料色純度的提高，為解決稀土硼酸鹽發(fā)光材料色純度問題、設(shè)計(jì)新材料提供了依據(jù)； (3) 系統(tǒng)研究了氧化鈰及鈰基新材料的合成方法和催化性質(zhì)，利用配位化學(xué)作用調(diào)控晶體生長(zhǎng)和組裝，實(shí)現(xiàn)了不同尺寸、鈰(III)/鈰(IV)比例和特定外暴露晶面氧化鈰、鈰鋯復(fù)合氧化物納米晶，以及孔壁晶化好、熱穩(wěn)定性高的有序介孔材料鈰鋯復(fù)合氧化物的控制合成，揭示了氧存儲(chǔ)容量及催化特性與結(jié)構(gòu)和特定暴露晶面的關(guān)系，率先以實(shí)驗(yàn)證實(shí)了不同形貌氧化鈰納米晶的CO催化活性與其外露晶面有關(guān)，發(fā)現(xiàn)鈰鋯復(fù)合氧化物的氧存儲(chǔ)容量除了與組成、結(jié)構(gòu)和表面積有關(guān)外，還與其結(jié)構(gòu)微應(yīng)力線性相關(guān)的規(guī)律，為優(yōu)化合成方法、提高相關(guān)材料的催化性能提供了科學(xué)依據(jù)。
該項(xiàng)目十年來(lái)圍繞稀土納米功能材料的可控合成、組裝及構(gòu)效關(guān)系研究，系統(tǒng)發(fā)表SCI收錄論文129篇，其中在影響因子大于3的國(guó)際期刊如《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》、《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》等上發(fā)表論文62篇。相關(guān)論文的平均影響因子為3.25，累積被SCI他人引用4191次。本項(xiàng)目的8篇代表性論文累積被SCI他人引用739次。本項(xiàng)目組還應(yīng)邀為國(guó)際稀土領(lǐng)域最重要的手冊(cè)《稀土物理和化學(xué)手冊(cè)》撰寫了綜述性專章“稀土納米材料的控制合成和性質(zhì)”。特別是該項(xiàng)目所發(fā)展的單一配合物前驅(qū)體熱分解制備單分散稀土納米晶的方法被國(guó)際同行在英國(guó)《化學(xué)學(xué)會(huì)評(píng)論》雜志上稱為“通用途徑”，所得高質(zhì)量上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶及其自組裝超晶格被認(rèn)為在生物標(biāo)記領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值。 該項(xiàng)目獲2010年度教育部高等學(xué)校科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)－自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
