建立潍坊市光电功能材料重点实验室的主要任务是对接新旧动能转换,服务潍坊“四个城市”建设,对光电功能新材料进行科学研究、技术开发,为地方经济建设直接服务。
一、实验室的研究方向
本实验室围绕环境友好光电功能材料的制备、工艺技术研究、成果转化等主要研究进行建设。主要研究方向包括:光电功能材料及应用,配位功能材料,纳米复合材料及应用,生物化学材料等,在各个研究方向建立高水平的实验平台,积极与企业结合,促进成果转化。
1、光电功能材料及应用
发光材料具有光致变色及电致变色的性能,用于光信息存储、光调控、光开关、电学开关,光学器件材料,还有场发射性能等,可以用于LED、FED 等方面, 具有极好的应用前景,也是近几年研究的热点。
实验室建设在分子水平上开展无机光电功能材料的设计与制备为主要内容的研发体系,建立和完善Sol-Gel纳米复合技术、半导体异质结构筑技术等,在分子水平上揭示无机光电功能材料的构筑机制等,致力于开发新型高效无机发光功能材料,提供具有独立知识产权的高性能无机发光功能材料及制备工艺。建设无机光电功能材料制备技术工程化平台。
新型稀土光转换材料的合成及结构研究,稀土转光材料的光热稳定性能研究,稀土转光材料的发光性能研究,稀土转光材料及稀土转光农膜的实际应用性能(增产增收效能、抗病害性能、耐老化性能及力学光学性能)研究。
2、配位功能材料
配位化学是无机化学学科的特色研究方向。结合潍坊卤水资源丰富的优势,目前本方向研究人员主要进行有关“新型碱土金属配合物的合成、结构测定及其光、生物活性分子功能材料的研究”。碱土金属中的钙、镁元素是生物体内必需的生命元素,目前,国内外对碱土金属配合物的研究还相对较少,我们开展的有关“碱土金属功能配合物的光、生物活性分子功能材料的研究”方面的工作是当今化学研究的前沿课题,预期在3-5年内能合成出一批碱土金属配合物,重点研究这些碱土金属超分子配合物的不同结构(包括金属离子的不同、配体的不同以及抗衡阴离子的不同等)对其光、生物活性的影响,通过与简单碱土金属无机盐离子相对照,筛选出具有优良的光、生物活性等功能的配合物,进一步探索其作用机理和相关应用可能性。
3、纳米复合材料及应用
纳米复合材料是结合物理化学热化学、无机化学和能源领域结合的特色研究方向。纳米材料拥有普通材料不具备的特点,例如比表面积大、表面原子及活性中心数目多、催化效率高以及特异的选择催化性。目前本方向研究人员注意进行纳米金属、纳米金属氧化物和纳米碳及其复合材料的制备、表征和应用研究,纳米金属、纳米金属氧化物、纳米碳管均具有较好的导热能力,可用于形成纳米流体这类新型的传热介质,在能源及热能领域具有很好的应用前景,纳米金属的分散能力、稳定性是研究的重点,此外纳米复合材料的研究重点也在催化方面,纳米催化剂具有高催化性能和选择性,对工业生产和环境保护具有十分重要的意义,纳米催化剂负载贵金属形成的复合结构对其催化性能有显著的影响,我们开展的多功能复合纳米催化剂、纳米流体的研究是当前研究的热点和前沿。通过与单一纳米金属或纳米金属氧化物催化效果的对比研究,筛选出具有优良催化活性等高效纳米复合催化剂,进一步探索其催化机理和相关应用可能性。
4、海洋化学材料
潍坊市的海洋化工产业资源优势巨大,区位优势明显,约有60亿立方米的地下浓缩海水资源,这些海水资源中含有重要的Li、K、Br、Mg等元素,从海水中提取利用这些元素制备无机、有机功能材料是重要的研究方向之一。主要开展提溴和溴基阻燃材料、医药中间体研究;开展苦卤提取Li、K、Mg等金属,并制备无机功能材料等研究内容。如开发较高附加值的六水氯化镁、无水氯化镁、全元素固体海水、环保级氢氧化镁、树脂盐、沐浴盐、融雪剂、纯净水等产品,走一条思想创新、技术创新、产品创新的创新之路。
二、管理体制与研究机制
实验室实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制。本实验室实行主任负责制,实验室主任对实验室的发展和管理全面负责,如实验室的日常运转和管理,其中包括实验室公共资源的购置、基础设施的建设及维护,公共资金的使用、年报材料的收集整理,学术年会的召开,开放基金指南的发布及受理申请、实验室评估材料,实验室网页建设与维护、各项规章制度的起草及监督执行等实验室全局工作的组织与协调。具体的运行管理机制与研究机制如下:
1、实验室主任负责制
实验室主任全面负责实验室的工作,根据实验室管理条例的有关条款进行实验室的管理工作,定期召开实验室主任工作会议和课题组专家会议研究工作,努力吸收和培养青年科技人员,吸收有成就的出国留学、进修人员来本实验室工作,保持实验室科研人员队伍合理结构。实验室主任按照学术委员会确定的研究方向及审定的研究课题负责科研课题的组织管理,定期召集实验室主任工作会议落实科研计划的实施和经费的管理使用;定期向上级主管部门和学术委员会汇报工作,负责实验室的基础建设和技术管理,保证设备和仪器的正常运行和良好维护,组织日常的学术交流和学术刊物的出版,检查各课题的年终进展和已完成课题的总结工作。
2、实验室学术委员会评审制
实验室学术委员会由省内著名学者组成,学术委员会是实验室的学术领导机构,负责决定实验室的科研方向、审定研究课题、监督经费使用、协调开放事宜,制定开放基金项目申请指南,审批开放基金申请,组织论文答辩及成果评价;每年至少组织一次学术研讨会。
3、实验室人员实行聘任制
实验室在国内外公开招聘学术带头人及主要固定研究人员;流动人员和客座研究人员则根据研究工作的需要和争取到课题的实际情况进行招聘,其流动编制经实验室主任核准后,相关费用由课题组负担;根据实验室运行管理需要,聘任一定数量的技术人员和辅助管理人员。
4、运行管理信息化、规范化
建立实验室管理的信息网络系统,向外界发布研究成果、学术动向。自从2002年以来实验室制订了一系列内部管理规章制度,使实验室的日常运行管理规范化、科学化。
5、实验室将加大对外开放的力度
为进一步提高大型仪器设备的投资效益和使用效益,积极地为地方经济、科研服务,实验室的仪器设备、文献信息等科技资源应向社会开放服务,实现资源共用共享。承担对外测试任务,为我全校师生及地方企业科研实验工作的开展提供公共服务,建立大型仪器公共技术服务测试平台。本实验室大型仪器设备的共享采取预约登记的办法。管理人员认真负责,大型设备运行机时多,使用效率高,投入产出高,在学科建设和科研工作中发挥重要作用。
三、十三五期间的主要建设任务
“十三五”期间在继续保持现有研究优势的基础上,借重点实验室建设的有利时机,积极争取各方面的经费支持,改善本实验室的硬件条件;重点加强实验室的队伍建设,培养、引进相关研究领域的高层次人材;大力促进本实验室特色研究领域与相关学科的交叉渗透,突出知识创新;努力使本实验室在两年后上一个新台阶,达到国内一流实验室的水平。
1、科学研究工作:开展光电功能材料及应用、生物化学材料、配位功能材料、纳米复合材料及应用四个方向的研究。
力争在稀土新材料的合成及发光性能研究上有所突破,对新型稀土农用光转换材料及其光热稳定性能研究有望取得理论及应用上的重要进展;对光稳定性能好、发光效率高、增产增收效果突出、低成本的长效稀土有机光转换材料的研究有望取得突破性具有自主知识产权的专利或技术成果。
通过对新型稀土金属配合物的结构和生物活性等性质的系统研究,取得一批在国内外有一定影响的学术成果,并以此为契机,积极的争取国家级及省部级的科研立项3-5项,为稀土金属配合物作为具有生物活性的分子功能材料的研究提供重要理论依据。
在纳米复合材料的制备和应用研究方向,合成高效功能化纳米金属负载催化剂、金属纳米流体,系统研究纳米催化剂的选择性和催化活性、纳米流体的导热能力和稳定性,在国家级省部级项目和重点实验室的支持下,发表科研论文20篇,其中SCI收录论文10篇以上,申请发明专利2-3项,为纳米金属及复合材料的进一步研究和机理探讨提供重要的数据。
2、人才培养:努力创造条件,积极引进优秀青年人才来室工作,争取三年内重点实验室人员达到30人左右,引进博士等高层次人才8人左右,引进有影响的省级学科带头人2人,培养硕士生8人。同时,鼓励现有人员进一步深造,有计划地安排没有博士学位的青年教师在职攻读博士学位。三年内派出4-6位教师外出进修或合作研究,提高学术队伍的整体素质。为地方经济建设和区域经济发展培养和带动一批具有扎实专业技术基础的、较强科研能力的基础研究和应用研究的团队。
3、产、学、研结合及成果转化:扩大与现有工业基地的合作,寻求与海化集团的合作,建成教学实践和科研成果快速转化基地3-6个。开发新技术、完善原有技术。
4、加强交流与开放合作:扩大与现有工业基地的合作,积极探索与滨海开发区、海化集团的合作。通过科研成果产业化,拓宽实验室研究经费来源渠道,既为地方经济建设服务,又能争取自身较大的经济效益。加强校企、校地、校际密切合作及学术交流。同时加强与生物科学等相关学科间的交流合作。设立专项经费,支持中青年骨干教师外出学术访问,和参加国内外重要学术会议,扩大实验室的学术交流和合作领域。积极吸引高层次人才参与实验室的合作研究。聘请全国著名高校专家、教授就研究工作进行指导。建立一支高水平的兼职教授队伍,通过聘请他们来校讲学、短期工作、合作培养研究生、争取室外人才为我所用,提升重点实验室的开放功能。