物理化学简介
发布时间: 2014-03-03 浏览次数: 210
 

学科形成的历史、现状

    浙江师范大学物理化学学科始建于1992年,1995年成为校级重点学科,2000年成立物理化学研究所并获得物理化学硕士学位授予权,设立催化新材料与绿色化工技术、无机材料与晶体工程和纳米电化学与敏感材料三个研究方向,由中科院院士万惠霖教授任所长,2002年批准为省级重点扶植学科,2004年建立浙江省固体表面反应化学重点实验室,2005年被批准为浙江省省属高校重中之重学科,2006年研究所成为独立的科研机构,直接隶属学校管理,2008年建立先进催化材料省部共建教育部重点实验室,2009先进催化材料研究团队成为教育部创新团队。

    物理化学学科现有实验室面积3000多平方米,催化剂中试实验基地300多平方米。2001年以来累计投入仪器设备经费2500多万元,与国内同类实验室相比,具有较好的实验条件。本学科聘请万惠霖院士等专家组成学术委员会,负责审定和指导学科的科研方向及发展规划。

    经过几年的建设,物理化学学科发展迅速,聚集了一批海外归国学者和国内知名高校、科研机构毕业的年轻博士,形成了一支年龄结构合理、理工并重的学术梯队。目前有教授(研究员)12名,副教授(副研究员)6名,讲师(助理研究员)9名,19人具有博士学位,其中共享院士1人,浙江省特聘教授1人,浙江省“151人才工程第一层次入选者2人、第二层次入选者3人,浙江省高校中青年学科带头人3人,英国Nanomedicine期刊编委1人,中国化学会催化专业委员会委员1人,浙江省化学会理事2人,海外归国学者8人。物理化学学科注重团队合作精神,重视人才的引进与培养,鼓励创新,注重交流,已形成了一支能承担国家级重点项目的学术团队。

    本学科在催化新材料、环境催化、绿色催化合成、组合化学、非线性电化学、光谱电化学、纳米电化学与生物传感器、纳米功能材料、功能配合物的合成及其功能特性研究、配合物流变相合成新方法及其热分解机理等方面开展了卓有成效的研究。建立巨化集团公司-浙江师范大学科技合作ODS替代品催化剂联合研发中心。近五年来承担各类科研项目37项,累计科研经费1200余万元;发表学术论文200余篇,出版学术专著1部;共获各级科研奖6项,其中省部级科技进步奖3项。

    目前,本学科共有硕士生导师20多人,在读研究生110多人,已毕业研究生60多人。研究生培养采用导师负责制,从严要求。依托本学科完善的实验设施和良好的学术氛围,研究生培养工作取得了良好的成效。毕业研究生中3人被评为省优秀硕士毕业生,5人被评为校优秀毕业生。

主要研究方向的特色

    催化新材料与绿色化工技术:主要从事催化新材料及催化技术在相关合成化学中的应用研究;环境友好合成工艺及选择性合成方法的研究;组合化学方法筛选催化新材料和优化反应条件等。对化工生产过程绿色共性技术(如绿色催化集成技术开发与推广应用、分离材料的研发与推广等)进行攻关,以实现化工生产过程的绿色化。主要研究内容为:稀土复合氧化物催化材料的合成和原位Raman表征;ODS替代品合成催化剂研发,实现国内现有CFCs生产装置的平稳过渡,开辟HFCs新的绿色制备路线;VOCs消除催化剂研发;丙烷选择性氧化脱氢;丙烯环氧化;高密度函理论在多相催化剂设计中的应用;改性沸石分子筛传质性能,应用于现有石化工业中原油催化裂解、汽油直链烃异构化、二甲苯异构化、正构烷烃的分离等,优化现有的生产工艺,使石化企业的生产效率得到较大提高;发展新的实验技术和基础理论用于表征沸石分子筛传质性能,促进我国在沸石分子筛领域的深入研究。

    纳米电化学与生物传感器:建立和拓展了阳极氧化/歧化法、阴极氢气泡模板法、电化学去合金法等构造金属微/纳米多孔电极材料和疏水材料,发展多种金属及氧化物纳米/多孔电极材料制备新技术,应用于电极表面吸附和反应过程的表面增强拉曼光谱研究以及有机物的电催化、光催化反应;发现了多个电化学振荡的新体系,通过原位光谱电化学方法从分子水平阐明其振荡机理;采用自组装技术,构建电极表面的生物大分子仿生结构,同时组装特殊性能的纳米材料,实现生物大分子的直接电子传递,建立新型电化学生物传感器。

    无机纳米材料与超分子化学:通过无机盐的裂解产生催化剂,以有机溶剂作为碳源生长碳纳米管,并进行改性,合成出各种高质量的量子点/碳纳米管的复合材料,开拓和提高产物的应用性能;通过CVD方法合成磁性材料填充的碳纳米管复合材料,研究碳纳米管的生长和填充机制;功能氧化物纳米结构的制备新方法;分析纳米材料的电磁特性、电子输运和场发射性质,揭示产物的结构物性关系;MOFs修饰的镍氢电池正极材料的制备和电化学性能研究;Ag(I)配合物的生物活性研究;含硫多羧酸配合物的组装与超分子化学。

发展前景

    在科技迅猛发展、国际竞争日趋激烈的今天,准确选择化学化工研究发展领域和把握其技术未来的发展趋势至关重要。目前在我国化学化工领域,深层次基础研究和高新技术不足是制约其发展的最大瓶颈。因此,在研究化学化工发展战略时应以其创新作为发展动力,用高新技术对传统化工进行技术改造并为传统产业提供技术支持。

    众所周知,理想的化学反应(合成)应是选择性好、产率高、原子利用率高、反应速度快、反应条件温和等,而实现这一理想化学反应(合成)的关键步骤之一是发展新的催化技术。本学科将致力于发展高效、高选择性和高稳定性的先进催化材料;实现高新技术对我国传统化工技术改造,构架实验室研究与工业应用的桥梁,服务于国民经济。通过发展新的基础理论和实验技术用于优化及表征先进催化材料的性能,提高我国该学科的基础研究水准。

    本学科拟将以下几个方面作为主要发展目标:1、开拓新的研究方向和发展交叉学科,大力引进国内外优秀人才,增加本学科的发展空间和建设,提高培养优秀人才的能力;2、加强国内外间的交流与合作,促进优势互补,提升本学科的创新能力和竞争实力;3、建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,力争在先进催化材料(ODS替代品催化剂研发)领域达到国内领先乃至国际水平。