稀土材料化學及套用國家重點實驗室(北京大學)

稀土材料化學及套用國家重點實驗室一般指本詞條

稀土材料化學及套用國家重點實驗室是北京大學化學系稀土化學研究中心和無機化學教研室稀土發光材料組基礎上共同建立起來的, 並列入世界銀行貸款國家重點學科發展項目之一,實驗室主任為嚴純華教授。實驗室為我國稀土領域兩大國家級研發機構之一,是我國稀土新材料套用研究領域內的最有實力的研究機構。 承擔國家基金、省部委、國際合作60項課題, 及經實驗室學術委員會審批的56個開放課題。 獲國家、省部委級獎勵4項, 其它獎勵6項; 申請和獲準專利12項。

依託,成果,機構,研究方向,研究內容,儀器設備,

依託

稀土材料化學及套用國家重點實驗室依託:北京大學

成果

在國外學術刊物上發表論文二百餘篇, 會議及國內學術刊物論文四百餘篇,出版專著4部。 與美、英、法、加、日等國的8個著名科研機構和大學建立長期合作關係,與校內外20多個單位開展長期合作研究。 培養碩士、博士研究生近百名,在站工作博士後研究人員近二十名機構構成稀土分離與材料化學實驗室——稀土萃取分離新體系、新工藝及其設計和控制理論; 新型稀土納米及分子基功能材料。

機構

稀土固體化學及材料實驗室——稀土X-射線發光與蘭台市高效光致發光材料; 稀土與過渡金屬的金屬間化合物的合成、性質和套用。
稀土配位化學與膜材料實驗室——稀土配合物的光致發光與電致發光;具有光電轉化活性及二階非線性光學性質的膜材料化學研究。
稀土生物譜學與複合材料實驗室——稀土生物無機與生物醫學的譜學研究; 稀土絡合物-高分子複合材料; 溶液聚集態結構。
量子化學與分子設計實驗室——稀土化合物的物理化學性質的變化規律、電子結構和化學鍵理論;新型稀土分子基功能材料的理論設計與合成。

研究方向

在嘗晚汗分子及其組裝體、團簇、納詢員棕米和體相等多尺度結構下,研究稀土功能材料的巨觀性質與其微觀結構的關聯規律,發展稀土功能材料的設計理論和可控合成方法;研究碳基納米材料的製備、修飾和結構調控方法;開發新型光電轉換、儲氫、催化和高性能電池等能源材料體系,發展信息存儲、輸運、轉換和顯示等信息材料和器件,研究生物大分子和細胞結構與功能的多功能探針和標記材料;繼續開展稀土高效、綠色分離方法、工藝設計理論及套用研究,為我國稀土資源的有效利用和功能材料產業發展提供支撐。主要學科建設和研究方向為:
(1) 稀土配位化學及分子基功能材料和器件
(2) 稀土生物無機化學及生物探針和影像材料
(3) 稀土納米和體相結構固體化學及功能材料
(4) 碳基功能材料化學及其套用
(5) 稀土金屬及金屬間化合物功能材料
(6) 鑭系理論和稀土功能材料設計理論
(7) 稀土分離化學、工藝設計理論及其工業套用

研究內容

(1) 發展高效、環境友好的稀土溶劑萃取新方法、新技術和設計理論,結合我國稀土產業發展需求,開發面向功能材料的新型綠色分離流程及其工業生產技術;
(2) 研究分子基功能材料的設計、合成和組裝方法,發展稀土功能分子的組裝、複合和原理器件製備技術,研究分子基功能體系的結構與其磁性、發光、光/電、磁/電、電/光轉換和耦合性潤趨質的關係規律和理論機制,為開發新型分子基功能材料和原理器件提供依據;設計、合成具有高效活化小分子(H2O, H2, O2, CH4, CH3OH, CO, CH2=CH2)功能的稀土/過渡金屬分子基體系,研究其催化反應及機理;
(3) 研究生物大分子二級結構與非戀享疊循天然金屬輔酶間的構效關係,發展基於功能金屬配合物的蛋白質特異性標記方法;開展具有磁性、螢光等性質的稀土分子基和納米材料的生物標記和成像套用研究;
(4) 發展多種尺度和形態稀土固體化合物的合成和結構表征方法,研究其結構、微結構、變價及缺陷、界面及表面、尺寸與形貌等與材料性質的關係,開發高性能光、電、磁、熱及其多功能複合稀土納米和固體材料;著重研究稀土納米和介孔結構材料的可控合成方法,探索新型催化反應及其機理;
(5) 發展富勒烯稀土包合物、碳納米管和石墨烯的合成和表征方法,研究碳基納米材料的修飾、複合及性能調控,探索相關材料在信息、能源等領域中的套用;
(6) 研究非晶態、納米結構新型稀土金屬間化合物的合成技術和性能調控方法,發展高性能磁性、儲氫功能材料的新體系和新製備技術;
(7) 發展複雜大體系的密度泛函計算方法,研究相對論效應對含重元素體系性質的影響,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構間的關係規律,發展鑭糊寒影系理論,為稀土功能體系的設計提供依據。

儀器設備

實驗室擁有滿足化學製備、結構和性質表征、理論化學計算所需的大型設備,如 JEOL JEM2100(HR)和JEM2100F(UHR)高分辨透射電子顯微鏡、Rigaku Dmax 2400 X-射線衍射儀、Bruker D8 Advance X射線粉末衍射儀、Bruker D8 Discover組合化學用多晶X射線衍射儀煮拒騙祖、Nonius Kappa CCD X-射線單晶衍射系統、掃描探針顯微鏡、SQUID磁測量系統 (MPMS XL-5)、Maglab 2000多功能磁測量系統、LP-920雷射閃光光解光譜儀、JY LabRAM HR 800微區拉曼光譜儀、JY LabRAM Arimis顯微共焦拉曼光譜及成像系統、F-4500 螢光光譜儀、Nikon A1Rsi雷射共焦螢光顯微鏡系統、LA-920雷射散射粒度分析儀、無水無氧作業系統、高真空三室聯用真空鍍膜系統、並行計算機群和多台SGI O2工作站等。
(2) 研究分子基功能材料的設計、合成和組裝方法,發展稀土功能分子的組裝、複合和原理器件製備技術,研究分子基功能體系的結構與其磁性、發光、光/電、磁/電、電/光轉換和耦合性質的關係規律和理論機制,為開發新型分子基功能材料和原理器件提供依據;設計、合成具有高效活化小分子(H2O, H2, O2, CH4, CH3OH, CO, CH2=CH2)功能的稀土/過渡金屬分子基體系,研究其催化反應及機理;
(3) 研究生物大分子二級結構與非天然金屬輔酶間的構效關係,發展基於功能金屬配合物的蛋白質特異性標記方法;開展具有磁性、螢光等性質的稀土分子基和納米材料的生物標記和成像套用研究;
(4) 發展多種尺度和形態稀土固體化合物的合成和結構表征方法,研究其結構、微結構、變價及缺陷、界面及表面、尺寸與形貌等與材料性質的關係,開發高性能光、電、磁、熱及其多功能複合稀土納米和固體材料;著重研究稀土納米和介孔結構材料的可控合成方法,探索新型催化反應及其機理;
(5) 發展富勒烯稀土包合物、碳納米管和石墨烯的合成和表征方法,研究碳基納米材料的修飾、複合及性能調控,探索相關材料在信息、能源等領域中的套用;
(6) 研究非晶態、納米結構新型稀土金屬間化合物的合成技術和性能調控方法,發展高性能磁性、儲氫功能材料的新體系和新製備技術;
(7) 發展複雜大體系的密度泛函計算方法,研究相對論效應對含重元素體系性質的影響,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構間的關係規律,發展鑭系理論,為稀土功能體系的設計提供依據。

儀器設備

實驗室擁有滿足化學製備、結構和性質表征、理論化學計算所需的大型設備,如 JEOL JEM2100(HR)和JEM2100F(UHR)高分辨透射電子顯微鏡、Rigaku Dmax 2400 X-射線衍射儀、Bruker D8 Advance X射線粉末衍射儀、Bruker D8 Discover組合化學用多晶X射線衍射儀、Nonius Kappa CCD X-射線單晶衍射系統、掃描探針顯微鏡、SQUID磁測量系統 (MPMS XL-5)、Maglab 2000多功能磁測量系統、LP-920雷射閃光光解光譜儀、JY LabRAM HR 800微區拉曼光譜儀、JY LabRAM Arimis顯微共焦拉曼光譜及成像系統、F-4500 螢光光譜儀、Nikon A1Rsi雷射共焦螢光顯微鏡系統、LA-920雷射散射粒度分析儀、無水無氧作業系統、高真空三室聯用真空鍍膜系統、並行計算機群和多台SGI O2工作站等。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們