1、新型COF等多孔有机材料的设计、合成及其光、电催化有机磷反应研究:
本研究聚焦于新型共价有机框架材料的设计合成及其在有机磷化合物光/电催化转化中的创新应用。通过精准调控COF材料的孔径结构、能带特性与活性位点分布,构建具有明确构效关系的多孔催化平台,致力于解决传统磷化工领域的高能耗、高污染难题。该交叉研究融合材料科学与磷化学的前沿理念,为发展绿色高效的有机磷合成新范式奠定基础。
研究体系充分发挥COF材料的结构优势:其长程有序的纳米孔道可作为"分子反应器"促进反应物定向组装与传质过程,可定制的活性中心(如三嗪单元、金属卟啉节点)为光生载流子分离与电子传输提供理想路径,而共价键连接的骨架结构则赋予材料优异的循环稳定性。通过系统研究COF材料的能带结构、激子行为与界面电荷转移机制,揭示其在光/电催化过程中的独特作用。
该研究通过构建"材料设计-性能调控-机理探索"的完整技术路线,不仅推动多孔材料在磷化学领域的应用边界,更为含磷医药中间体、手性农药及特种功能分子的绿色制造提供新方案。其创新价值既体现在开发新型催化材料体系,也在于建立可持续发展的有机磷合成方法论,对推动磷化工产业升级具有重要战略意义。

2、新型高端磷系功能材料(磷系阻燃剂、胶粘剂、萃取剂、抗氧剂、农药等)的设计、合成及生产工艺开发 :
本项目致力于新型高端磷系功能材料的创新研发与产业化技术攻关,重点围绕磷系阻燃剂、胶粘剂、萃取剂、抗氧剂及农药等五大核心领域展开系统性研究。通过分子结构精准设计与合成工艺优化,突破传统磷化学品性能瓶颈,开发具有自主知识产权的高附加值磷系产品体系。研究内容涵盖从分子模拟预测到公斤级工艺放大的全链条创新,着力解决我国高端磷化学品领域"卡脖子"问题,推动磷化工产业向精细化、高端化转型升级。


在技术路线上,采用"分子结构-性能调控-应用场景"三位一体的研发策略:针对阻燃剂开发具有高热稳定性的笼状磷酸酯结构,实现阻燃-增塑双功能协同;基于磷杂环结构设计合成新型胶粘剂,突破高温高湿环境下的粘结耐久性难题;通过磷手性中心构建开发高效不对称萃取剂与绿色农药,在原子经济性基础上实现产品功能定制化。特别注重生产过程的绿色化改造,开发微通道反应器等连续流工艺,替代传统间歇式生产的安全性隐患。
该研究通过构建产学研用深度融合的创新体系,形成从基础研究到产业转化的完整解决方案。项目的实施将显著提升我国磷系功能材料的国际竞争力,为新能源、电子信息、航空航天等战略新兴产业提供关键材料支撑,同时通过清洁生产工艺的开发实现经济效益与环境保护的协同发展,助力我国从磷化工大国向磷化工强国的战略性转变。
3、精细化学品的反应与分离、化学品剖析等方面的科学研究:
本研究通过构建"反应机理-过程强化-产品剖析"的闭环研发系统,形成从分子识别到工业应用的完整解决方案。研究成果将显著提升精细化学品的原子经济性与过程效率,为打破高端电子化学品、创新药物等领域的国外技术垄断提供关键技术支撑,推动我国精细化工产业向绿色化、精密化、智能化方向转型升级。
在分离技术层面,重点开发基于晶型调控的精密结晶技术、模拟移动床色谱分离系统及膜分离集成工艺,解决精细化学品纯化过程中的异构体分离、热敏物质降解等行业痛点。同步构建完善的化学品剖析平台,综合利用二维色谱-质谱联用、核磁共振解析、同步辐射表征等先进分析手段,实现复杂体系组成精准鉴定与微观结构解析,为工艺优化和产品创新提供数据支撑。
本研究通过构建"反应机理-过程强化-产品剖析"的闭环研发系统,形成从分子识别到工业应用的完整解决方案。研究成果将显著提升精细化学品的原子经济性与过程效率,为打破高端电子化学品、创新药物等领域的国外技术垄断提供关键技术支撑,推动我国精细化工产业向绿色化、精密化、智能化方向转型升级。