10月19日至20日,以高端化工新材料模拟与应用为主题的第194期泰山科技论坛在滨州市举办。此次论坛由山东省科学技术协会主办,滨州学院协办,来自材料模拟、化工新材料制备领域的相关专家、学者、科技工作者100余人参加本期论坛活动。
论坛邀请了山西大学翟华金教授、中国石油大学(华东)东营科学技术研究院蔺爱国研究员、山东大学苑世领教授、山东理工大学周晋教授、河北工业大学金朋教授、忻州师范大学郭瑾昌教授等材料模拟、化工新材料制备领域的知名专家作学术报告,并围绕会议主题和报告内容进行了现场互动交流。
针对纳米金团簇模型在催化方面的作用,翟华金教授为大家介绍了裸金团簇及掺杂金团簇的结构,针对该类团簇的结构特征进行了分析,介绍了B7Aun-与B7Hn-的结构,提出了Au与H的等瓣相似性,最后介绍了Au团簇对O2及CO的吸附特征及位点,解释了Au3(CO)O2-复合物中协同共同吸附的悬疑。该团队的研究取得了些原创性的成果,在工业催化方面能给予提供参考,具有很高的应用价值。
蔺教授通过简介渗透膜现象和反渗透膜现象的发展历程,引出了功能膜的概念和技术,并在大会上作了《新型功能膜PTFE荷电膜及工程应用技术》的精彩报告。报告中指出,功能膜作为20世纪发明的七大技术之一的热门技术,具有广阔的应用前景,尤其在油田污水处理方面。考虑油田污水体系成分的复杂性,蔺教授采用APGD技术实现了功能膜技术上的突破,并在工程中取得了成功应用,该技术目前仍处于国际领先水平。
针对发展新能源的迫切需求,能源领域中储能和二氧化碳吸附等重要问题,周晋教授分别为大家介绍了电化学能源材料与器件、新型纳米氟化碳材料及电池应用,解决微孔的精确控制问题,在超级电容器、二氧化碳吸附、锂原电池、钠原电池、无人机、心脏起搏器等领域有重要应用,能产生较大经济效益和社会环境效益,具有较大应用推广价值。
针对石油开采过程中表面活性剂的重要相关应用,苑世领教授分别为大家介绍了该团队在表面活性剂的耐盐耐温实质、油滴对泡沫稳定性的影响、固体表面的润湿反转、PPG的调刨堵水机制以及稠油的降粘机制等方面的研究成果。该团队采用分子动力学模拟方法从理论角度研究了介观尺度上表面活性剂在石油开采中的应用,为石油开采领域提供了重要的理论指导和支撑,具有较大的应用潜在价值。
富勒烯具有亚纳米尺度球形空腔,可以包入不同种类的金属原子或含金属团簇形成稳定的全新化合物:内嵌金属富勒烯。金朋教授对研究小组近期开展的一系列针对内嵌金属富勒烯的研究工作进行了介绍,重点阐述了理论与实验相结合对深入揭示笼内金属成键与理解外部修饰反应性的重要意义。内部金属与碳笼间普遍存在显著的电荷转移和金属-笼相互作用,这一方面可以稳定许多不符合独立五元环规则的活泼富勒烯笼,另一方面可以捕获许多无法独立存在的金属簇形式。金教授所研究的内嵌金属富勒烯,极大拓展了金属团簇的类型和结构,为研究化学键的本质、探索发现新的成键方式、丰富化学理论提供了独一无二的理想平台,而化学活性的笼外表面非常适合进一步功能化,从而带来更加广阔的应用前景。
针对平面C团簇存在的可能性,郭谨昌教授介绍了3种平面多配位C团簇、平面C多配位团簇可能形成的三明治结构及平面多配位碳超碱金属阳离子的成键特征及展望。该团队的研究丰富了平面C团簇的内容,对平面C团簇的发展具有一定的推动作用。
针对富勒烯和石墨烯的发现,Cn团簇以及Sin和Gen团簇的研究引起了实验研究者和理论研究者的广泛关注,许洪光博士分别为大家介绍了该团队发现的几种结构特殊的新型半导体团簇,V2@Si20具有双金属内嵌的硅富勒烯结构,Co3@Si20具有钴三聚体内嵌的硅富勒烯结构,NbSi12-是满足十八电子规则的六棱柱结构,Cr3Si12具有高磁性的反对称轮式结构,Au@Ge12是具有Ih对称性的正十二面体超卤素团簇,VSi14-是具有蛛状结构的多面体构型。
针对配体如何影响过渡金属催化有机反应的选择性问题,刘建标副教授分别为大家介绍了配体与反应底物的相互作用、配体对中心金属电子结构的影响、配体对整个化合物几何结构的影响、催化剂中位阻效应、体系中非共价相互作用。该团队研究了Ni催化C-H硅基化反应机理、Pd催化炔烃羰基化反应机理,能产生较大理论意义和社会环境效益,具有较大应用推广价值。
本期论坛通过学术交流,探讨了材料的设计模拟与应用新型高效催化剂开发、能源领域中储能和二氧化碳吸附、油田采油等领域研究的热点、难点和焦点问题进行了深度剖析,报告详尽生动、富有启发性,现场气氛热烈、学术氛围浓厚。