根据《国家科学技术奖励工作办公室关于2020年度国家科学技术奖提名工作的通知》（国科奖字〔2019〕38号）的规定和要求，现将中科院福建物质结构研究所拟申报2020年度国家科学技术奖项目：“含氧配体构筑的多孔材料结构调控及性能研究”予以公示，任何单位和个人若对拟申报的项目有异议，可在公示之日起7个自然日内以书面形式向所科学技术处提出。异议应当签署真实姓名或加盖单位公章，并提供必要的证据材料，以便于核实查证，匿名及逾期异议不予受理。 

　　联系人：陈白泉 

　　联系电话：0591-63173796 

　　                                                                                                                                                                  科学技术处 

　　                                                                                                                                                                    2020-1-6 

　　附件： 

　　公示内容 

　　一、项目名称：含氧配体构筑的多孔材料结构调控及性能研究 

　　二、提名者： 

　　三、提名意见： 

　　配位多孔材料是化学和材料科学研究的前沿领域，它们在气体吸附与分离、催化等领域具有广泛的应用，因此对其研究具有重要科学意义。 

　　项目针对含氧配体多孔材料的设计合成与功能化这一基本科学问题进行了系统研究，在含氧配体构筑的多孔材料及其薄膜的设计合成及多功能化、封装催化位点实现高效催化等方面取得了如下自主创新性研究成果：（1）在含氧配体多孔材料的制备及基于本征物理特性的多功能应用方面，通过配体设计和构型调控实现了以功能为导向的多孔材料制备及功能集成，构筑了具有超高乙炔存储量的多孔材料，获得了兼具良好气体吸附、二阶非线性光学及铁电性能的多功能多孔材料，并在国际上首次利用X-射线单晶衍射方法实现了多孔材料在温度和客体分子刺激下的动态结构变化监测，进一步利用原位电化学合成了多孔材料薄膜，在国际上首次发现了穿插型多孔材料薄膜具有高的介电性能、机械性能和抗漏电性能。（2）在含氧配体多孔材料封装催化位点实现高效催化功能方面，利用多孔材料孔壁上的功能基团和孔结构来稳定金属活性位点，有效防止催化剂的团聚失活，获得了系列高效、稳定的含氧配体多孔催化材料，发展了催化反应贵金属减量化及多相反应均相化等策略，实现了高效催化CO₂转化、C-H活化和水相脱氯等反应。 

　　8篇代表性论文包括JACS（2篇）、Angew（1篇）、Nat. Commun.（2篇）等，他引754次，单篇最高他引223次。该项目部分成果获2018年福建省自然科学奖一等奖。 

　　提名该项目为国家自然科学奖二等奖。 

　　四、项目简介： 

　　本项目属于配位化学、结构化学及催化化学中的基础性前沿交叉领域。 

　　配位多孔材料是化学和材料科学研究的前沿领域，它们在气体吸附与分离、催化等领域具有广泛的应用，因此对其研究具有重要科学意义。项目针对含氧配体多孔材料的设计合成与功能化这一基本科学问题进行了系统研究,在含氧配体构筑的多孔材料及其薄膜的可控制备及多功能化、封装催化位点实现高效催化等方面取得了如下自主创新性研究成果： 

　　1、含氧配体多孔材料的制备及基于本征物理特性的多功能应用 

　　通过配体设计和构型调控实现了以功能为导向的多孔材料制备及功能集成：（1）构筑了具有超高乙炔存储量的多孔材料，并结合实验和理论计算首次提出孔道的尺寸和形状对提高乙炔存储量起到了至关重要的作用；（2）发展了一种合成多功能柔性非心多孔材料的方法，获得了兼具良好气体吸附、二阶非线性光学及铁电性能的多功能多孔材料；（3）发展了一种合成柔性多孔材料的方法，并在国际上首次利用X-射线单晶衍射方法可视化监测其双重刺激响应过程并阐明了刺激响应机理；（4）发展了原位电化学合成多孔材料薄膜的方法，在国际上首次发现了穿插型多孔材料薄膜具有高的介电性能、机械性能和抗漏电性能，开拓了多孔材料在集成电路和栅极介电器件的应用研究新方向。 

　　2、含氧配体多孔材料封装催化位点实现高效催化功能 

　　发展了后修饰等多种策略，利用多孔材料上的官能团、孔道来限域稳定金属单活性位点和金属纳米颗粒，制备了系列多孔复合催化材料，利用均相反应多相化解决了均相催化剂难以循环使用的问题、实现了贵金属减量化，并采用多相反应均相化提高了反应活性：（1）利用介孔孔道壁的卟啉单元稳定铜单活性位点，避免了团聚失活，实现了室温和常压下二氧化碳的高效催化转化；（2）在国际上首次报道了多孔材料负载纳米钯颗粒多相催化C-H活化反应，解决了均相催化需要高含量钯和催化剂不能循环使用的瓶颈；（3）发展了系列制备多孔材料限域超小金属纳米催化剂的方法，实现了室温条件下水相中高效催化脱氯；（4）首次在含氧配体多孔材料中采用“多相反应均相化”策略，提高了催化反应活性，为解决多相催化传质慢和效率低等问题提供了一种新的解决方案。上述研究极大地促进了国内外金属纳米/多孔复合材料这一交叉领域的发展，拓展了多孔材料的应用领域。 

　　8篇代表性论文包括JACS（2篇）、Angew（1篇）、Nat. Commun.（2篇）等，他引754次，单篇最高他引223次。研究成果得到国内外同行在Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev. 及 Adv. Mater.等期刊中引用和高度评价。 

　　五、代表性论文专著目录： 

　　(1) Jian-Dong Pang, Fei-Long Jiang, Ming-Yan Wu*, Cai-Ping Liu, Kong-Zhao Su, Wei-Gang Lu, Da-Qiang Yuan*, Mao-Chun Hong, A Porous Metal-organic Framework with Ultrahigh Acetylene Uptake Capacity Under Ambient Conditions, Nat. Commun., 2015, 6, 7575. 

　　(2) Zhen-Gang Guo, Rong Cao*, Xin Wang, Hong-Fang Li, Wen-Bing Yuan, Guo-Jian Wang, Hao-Han Wu, Jing Li, A Multifunctional 3D Ferroelectric and NLO-Active Porous Metal-Organic Framework, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 6894 - 6895. 

　　(3) Jian-Dong Pang, Cai-Ping Liu, You-Gui Huang, Ming-Yan Wu*, Fei-Long Jiang, Da-Qiang Yuan*, Fa-Lu Hu, Kong-Zhao Su, Guo-Liang Liu, Mao-Chun Hong, Visualizing the Dynamics of Temperature- and Solvent-Responsive Soft Crystals, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 7478 - 7482. 

　　(4) Wei-Jin Li, Juan Liu, Zhi-Hua Sun, Tian-Fu Liu, Jian Lü, Shui-Ying Gao, Chao He, Rong Cao*, Jun-Hua Luo, Integration of Metal-organic Frameworks into an Electrochemical Dielectric Thin Film for Electronic Applications, Nat. Commun., 2016, 7, 11830. 

　　(5) Jun Zheng, Ming-Yan Wu,* Fei-Long Jiang, Wei-Ping Su*, and Mao-Chun Hong, Stable Porphyrin Zr and Hf Metal–organic Frameworks Featuring 2.5 nm Cages: high surface areas, SCSC transformations and catalyses, Chem. Sci., 2015, 6, 3466–3470. 

　　(6)Yuan-Biao Huang, Zu-Jin Lin, Rong Cao*, Palladium Nanoparticles Encapsulated in a Metal-Organic Framework as Efficient Heterogeneous Catalysts for Direct C2 Arylation of Indoles, Chem. Eur. J., 2011, 17, 12706 – 12712. 

　　(7) Yuan-Biao Huang, Song-Jüan Liu, Zu-Jin Lin, Wei-Jin Li, Xin-Fa Li, Rong Cao*, Facile Synthesis of Palladium Nanoparticles Encapsulated in Amine-functionalized Mesoporous Metal-organic Frameworks and Catalytic for Dehalogenation of Aryl Chlorides, J. Catal., 2012, 292, 111 - 117. 

　　(8) Yuan-Biao Huang, Qiang Wang, Jun Liang, Xu-Sheng Wang, and Rong Cao*, Soluble Metal-Nanoparticle-Decorated Porous Coordination Polymers for the Homogenization of Heterogeneous Catalysis, J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 10104 - 10107. 

　　六、主要完成人（完成单位）： 

　　曹荣（中国科学院福建物质结构研究所）、吴明燕（中国科学院福建物质结构研究所）、袁大强（中国科学院福建物质结构研究所）、黄远标（中国科学院福建物质结构研究所）、李伟金（中国科学院福建物质结构研究所）