● 化学物理系
● 材料科学系
● 化学系
● 高分子材料科学系
化学物理系科技优势简介
一、概况
化学物理系成立于1958年。由著名科学家钱学森、柳大纲和郭永怀等院士创建。首任系主任是中科院力学所所长、中科院院士郭永怀。化学物理系现设：中科院开放实验室-选键化学实验室，中科院批准的量子化学研究室，还有激光化学，结构化学与理论化学，催化和表面化学，胶体电化学和燃烧化学研究室以及物理化学，结构化学及化学物理基础实验教学实验室。全系教职员共60人，其中院士1人，博士导师15人，教授19人，副教授10人，高级工程师5人。另聘国内外著名学者二十人担任兼职教授，诺贝尔化学奖获得者李远哲教授和物理奖获得者K.Siegbahn教授应聘担任本系名誉教授。在校博士生45人，硕士生60人，本科生210人，已培养本科生1500人，硕士生202人，博士生42人。
化学物理系设有：物理化学（含化学物理）博士点、化学物理硕士点和化学专业学士点。本学科为科大211工程建设重点学科。物理化学学科是国家重点学科。本学科是介于化学和物理学之间的边缘学科。它是以化学和物理学的新成就及近代测试工具研究分子及其各种聚集态的结构和性质及其变化规律的学科。着重从原子、分子水平研究那些化学和物理不可分或不宜分开的问题。因此本学科培养学生具有坚实的数理化基础和良好的实验技能，成为适于从事化学和物理交叉学科的科技人才。
二、研究方向
选键化学（分子局域模振动、激光诱导分子振转的STM研究）、激光化学（射流超声冷却自由基激光光谱、瞬态分子光谱及态分辨动力学）、分子反应动力学、非线性化学、分子间相互作用理论、配合物晶体结构和光谱，碳—化学、环境催化、单晶表面光电子能谱、原子簇化学物理、推进剂燃烧诊断、科学考古、导电高分子材料及高分子激光光散射等。
已获资助项目有：“八五”、“九五”国家攀登计划二项，国家自然科学基金会“八五”重大项目四项，中科院重大项目四项，国家杰出青年基金一项，城建部“八五”重大项目一项，福特科学研究基金一项，国家自然科学基金项目37项，安徽省自然科学基金三项。
科研成果：国际奖二项，1994年海外华人物理学会“亚洲成就奖”，1995年“汤普逊纪念奖”，国内奖14项：中国科学院科技进步一等奖一项，航天部科技一等奖一项，中国科学院科技进步二等奖一项，中国科学院科技进步三等奖二项，中国科院自然科学三等奖一项，城建部科技进步二等奖一项，中国科学院教学成果二等奖一项，安徽省科技进步二等奖一项，安徽省科技论文一等奖五项。
获专利五项，出版学术专著10本，主编“化学物理学报”，近五年在国内外重要学术刊物上发表论文420篇，其中SCI检索150篇。
三、科技实力
表面和催化研究室
(一)学术带头人及教授
伏义路、林培琰、庄叔贤、范崇政、曹更玉、李全新等教授。
环境和能源是当代科学技术中的重要研究领域，环境工程和能源生产也是国民经济的两大支柱产业。工业废气污染物的催化消除和清洁燃料的催化合成已构成了当今催化科学中的两个极为重要的研究课题。二十多年来，本研究室以汽车尾气的催化净化，和碳一化学中的甲烷化和低碳醇合成为主要研究方向，在深入研究相关催化反应的基础上，开发出了具有国内先进水平的新催化剂和新工艺。已形成了具有较高的应用基础研究水平和较强的新催化剂开发能力的科研集体。
(二)研究内容及成果
1．汽车排气净化催化剂系列产品的开发
课题组以汽车尾气净化催化剂的应用基础研究为先导，积累了大量有关催化剂制备和催化反应性能的研究资料。从1984年以来，先后获得了5项国家自然科学基金，1项中国科学院重大项目基金。课题组参加了“美国福特-中国研究和发展基金项目”及“中日大学群国际合作项目”，大力开展国际合作研究，进一步提高了在国内外的竞争力。取得的应用基础研究成果包括：非贵金属复合氧化物催化剂上的燃烧机理；非贵金属复合氧化物催化剂的硫中毒及抗硫中毒机理；钙钛矿型催化剂的电导、磁性和催化剂活性的关联；热稳定助剂的抗烧结机理；微量贵金属和稀土及过渡金属氧化物间的活性增强效应等。有关结果在国内外核心刊物上发表了一百多篇研究论文。从而为新催化剂的不断开发奠定了可靠的实验基础。
二十年来，课题组开发了适合于不同排放标准的三代汽车尾气净化催化剂：非贵金属氧化型颗粒催化剂；微量贵金属氧化型蜂窝催化剂及含稀土和低贵金属三效型催化剂。已先后获得了三项催化剂发明专利和两项中国科学院科技进步三等奖。并于1987和1990年分别通过安徽省和中国科学院的鉴定。其中三效催化剂已先后在山东省临沂宝泉股份有限公司和上海高科环保股份有限公司实现了技术转让和产业化。后者已建成年产30-40万立升催化剂的先进工业流水线，今年被列为上海市科委重点支持的高新技术产业。其产品技术指标先进，居国内领先地位。
目前，国内外控制大气污染的指标日益严格。为适应这种新形势，并与国际上发达国家的环境控制法规逐步接轨，课题组在国家自然科学基金及其他方面的资助下，正在对几个难点开展超前性的应用基础研究，为在21世纪人类逐步达到汽车排气污染物零排放的最终理想目标作出贡献。这些高难度的研究课题包括：富氧条件下氮氧化物的催化消除和“NOX阱”的研制；具有低成本、高的低温活性和长寿命的三效催化剂的开发。此外，课题组还准备对柴油机尾气排放污染物的催化净化这一世界上尚未攻克的难题进行研究，采用新的技术路线，逐步实现“黑烟捕集—催化燃烧再生—催化还原NOX”的一体化。在这一过程中，将会开发出具有更好性能，并能适合中国国情和市场需要的新催化剂和新工艺。同时将建成高水平的、比较完整并可向社会开放的尾气净化实验室评价系统。
课题组在上述研究经验积累的基础上，还准备逐步开发其他的应用于消除大气污染物的新催化剂和新工艺，如火电厂尾气的联合脱硝—脱硫，有机毒物的催化氧化等重要工业净化过程。使本研究室成为国内气体净化和大气环境保护方面的一个重要研究基础。
2．和清洁能源有关的碳一化学产品的开发
由煤制合成气（CO+H2）出发，催化合成清洁能源和其他重要化工产品是碳一化学领域的主要研究内容。二十年来，课题组紧密结合我国开发清洁能源的需要，先后开展了由鲁奇炉煤气（含高浓度CO）和化肥厂煤气的甲烷化制成城市煤气的研究。在国家科委和化工部指导下，与化工部化肥工业研究所和建设部东北煤气设计研究院合作，参加了国家“六五”和“八五”攻关项目“低压耐硫甲烷化催化剂及工艺的研究”。先后开发出了非耐硫和耐硫两种性能优越的甲烷化催化剂及其相应的甲烷化工艺。
课题组开发的非耐硫的镍基甲烷化催化剂，常压下具有优越的水煤气变换和甲烷化双功能，特别适合于含低硫和高浓度CO的煤气的甲烷化，并具有良好的耐热和抗积碳性能。而所开发的耐硫甲烷化催化剂，则对于硫含量高于100mgH2S/M3的煤气，在2Mpa左右的较低操作条件下即有良好的甲烷化活性和稳定性。由于甲烷化反应的强放热性质，还在昆山化肥厂和丹东化肥厂应用了固定床和外循环两种不同的热量导出工艺，顺利完成了10立升催化剂级的工业放大试验。并分别于1987和1994年通过了国家建设部的鉴定。已具备了实现工业化的条件。这一研究成果获得了建设部颁发的科技进步二等奖。
由合成气制甲醇、二甲醚和低碳混合醇是本研究室另一方面的重要研究课题。甲醇是潜在的汽车和燃料电池的清洁燃料。和传统的汽油和柴油相比，二甲醚是低排污量的环境友好型高品质车用燃料；低碳混合醇则可作为燃料添加剂提高汽油的辛烷值，进一步开发出高活性和选择性的新催化剂，提高混合醇中高碳醇的产率，可望作为新一代的清洁能源。课题组和淮南化肥厂合作，开发出高活性的甲醇合成催化剂，可望在不久的将来在联醇流程中实现工业化。
本研究室还特别重视催化剂和催化反应的基础研究。在硫化钼催化剂的结构和表面性质，分子筛担载的新型氮化钼催化剂的结构和性能，以及双金属模型催化剂的表面化学等方面，自1985年以来，已连续获得了8项国家自然科学基金的资助，在国内外核心刊物上发表了一百余篇学术论文。这些基础研究成果，对于相应的工业催化剂的研制和改进，起到了重要的理论指导作用。争取建成国较完整的表征催化剂化学和物理性质的实验基地。
非线性化学和结构化学研究室
(一)学术带头人及教授
辛厚文、李健民、刘凡镇、何天敬等教授。
(二)研究目标
利用理论与实验相结合，非线性科学理论与化学结构和动力学理论相结合的方法，研究非均相化学反应体系中非线性动力学行为的特征和定量表征方法，研究各类非线性动力学行为之间的转化规律，为探索化学中的新规律，开拓化学工程技术的工作原理和揭示生命化学过程的机理作出贡献。
(三)研究内容
非线性化学的主要对象是化学反应体系在远离平衡条件下，体系中非线性过程的作用所形成的各类时空有序结构，包括化学多重定态，化学振荡，化学波，空间有序班图和化学混沌等。
具体有：化学混沌的主要机理和控制方法、分形结构反应扩散动力学、表面反应体系中非平衡相变和时空有序结构、化学体系中噪声诱导的非线性动力学行为和随机共振。激光诱导NMR、ESR位移，分子间相互作用，分子反应动力学，纳米团簇化学物理，配合物晶体合成及光谱。
(四)可提供的技术和研究领域：
卤化银非金属胶体SERS的机理和应用研究、半导体上吸附的SERS和量子化学计算研究、超微半导体的结构和性质的光谱研究、分形结构的动力学性质及应用研究、复杂化学体系中非线性问题的理论及应用研究、化学中两类重要非线性问题的理论及实验研究、非均相化学体系中非线性动力学行为及其控制的理论研究。配合物晶体合成及光谱。
成果：
获中国科学院自然科学三等奖
获中国科学技术大学优秀教材一等奖二项
出版了“非现性化学”“分形反应动力学”等专著7部
在国内外重要学术刊物上如Phys.Rev.Lett,J.Am.Chem.Soc发表论文100余篇。
选键化学和激光化学实验室
（一）学术带头人及教授
朱清时院士，马兴孝、俞书勤、陈从香、杨金龙、陈旸、刘世林、吴奇、张广照、李疏芬等教授。
（二）实验室概况
中国科学院选键化学开放研究实验室是中科院根据国家科学研究发展需要于1997年批准对外开放的实验室。是中国科学院知识创新工程方案试点之一。实验室在分子局域模振动光谱和反应动力学，单原子、单分子的成像与操纵，大分子，纳米颗粒及细胞层次的探测和操纵等领域做出了许多独具特色和达到国际先进水平的工作，并在人才培养，交叉学科建设，理论和实验相结合等方面作出了突出成绩。实验室拥有一支老、中青结合的实力雄厚的研究队伍。在中国科学技术大学的211工程建设中，以实验室为主体的“化学反应的人工控制”重点学科的建设已经实施，进一步完善和加强了实验室的各种实验条件和理论计算条件。实验室的定位是：用激光和扫描隧道显微技术（STM）等实验技术对单原子、单分子和单细胞进行直接操纵，并利用这些手段研究化学、物理和生物某些领域的基本问题，最终实现选键化学、分子和细胞的加工。研究成果在国内外重要刊物如Phys.Rev.Lett上发表论文100余篇。
（三）学科方向
本开放实验室的研究方向是在气相，液相和固体表面等不同状态下开展分子的局域模振动和反应动力学的理论和实验研究，并以此为基础，把激光相干控制与扫描隧道显微技术相结合，发展新的单原子和单分子检测和操纵技术，实现选键选模和化学反应的通道控制，同时发展在高分子、纳米颗粒和单细胞层次的探测与操纵技术，开展与生命和化学反应过程有关的应用与基础问题研究。
二十世纪七十年代发展起来的分子束技术和激光技术曾使化学研究达到了态-态反应的水平，目前化学的前沿又深入到单原子和单分子的探测及操纵，它可以直接观察单个分子在固体表面的行为及其内部和外部的能量转移，从而获得一些用分子束技术无法得到的、有关单分子的化学反应和其内部量子力学过程的更直接的信息。
我们的一个主要方向是把激光与STM这两种最先进的科技结合起来，不仅有希望发展一种单原子、单分子探测和操纵技术为基础的比分子束技术更先进的研究基元反应动力学和分子内部动力学技术，而且有可能实现选键化学和分子加工，从而制造具有特殊功能的人造分子和分子器件，为电子工业乃至整个科技领域的重大转折作准备。
对单原子、单分子以上层次物质的探测和操纵，特别是在单细胞层次上的操纵是本实验交叉学科发展的新前沿，可望将我们的研究开拓到生命科学和新材料科学领域。众所周知，细胞是生命的结构和功能的基本单元，生命科学研究最终要追踪到对生物细胞的研究上来。生命现象的复杂性决定了细胞生物学的研究困难重重。发展以激光光镊为代表的单细胞操纵的技术，并利用这些技术研究生命和化学反应过程中的应用及基础问题，必将大大推动细胞化学和生物学的发展。
（四）主要研究内容
1．朱清时和杨金龙教授为学术带头人开展的单分子化学与物理的研究，研究的目标是理论和实验研究分子构型、吸附态、取向，以及它们与单分子量子电子特征之间的联系；将激光与STM技术有机地结合起来，在分子水平上进行可控制的基元化学反应，对分子进行融合和剪切，发展研究单分子反应的新方法。
2．朱清时，严以京教授为学术带头人开展的分子的局域模振动和选键化学基础研究，研究的目标是：实验和理论研究分子高分辨振转光谱和分子内能量驰豫过程，特别是分子高振动能区的局域模振动和红外吸收光谱强度，发展高灵敏度高分辨率的光谱实验技术，发展激光最优化控制反应动力学理论。
3．马兴孝教授、俞书勤教授、陈从香教授为学术带头人的分子和自由基的光解、光电离及激发态反应研究。研究目标是：实验和理论研究分子反应，特别是光解反应中，分子过渡态及附近势能面的形状及其对分子反应通道和产物的种类、性状影响。
4．吴奇教授、黄文浩教授、李银妹副教授开展的高分子和单细胞层次的测控及应用的研究。研究目标是：发展探测和操纵高分子、纳米粒子和单细胞的实验手段，利用这些手段在高分子和单细胞层次，开展与生命和化学反应过程有关的应用及基础问题研究。
（五）可提供的技术服务和研究领域
激光腔内吸收光谱法研究分子的局域模振动、化学微观过程及反应控制理论研究、分子反应动态学和原子操作和选键化学、激光控制下的单原子操作和选键化学、纳米粒子在溶液中的稳定、高分子凝聚态统计力学与热力学、聚电解质在纳米粒子上的吸附、与ICF有关的不透明度和物态方程的基础研究、超越自洽场理论计算方法及团簇结构与性质、第二过渡金属及合金原子簇的结构和性质的理论研究、金属的界面结构及杂质缺陷研究、电-声耦合系统中元激发特性研究、分子动力学的控制与探测、瞬态分子光谱及反应、射流冷却下若干多原子自由基激光诱导荧光光谱研究、超音速膨胀冷却自由基的激光光谱研究、XF2（X=Cr，Mo，W）自由基电子激发态及动力学研究、高温空气与卤代烷烃及其自由基反应动力学研究、泛频激发分子电子激发态研究、振动泛频激发和分子的电子激发态研究、振动泛频激发FDO和CINO分子的电子激发态研究、振动泛频激发FNO和C1NO分子电子激发态研究、基于波函数控制的化学反应力学、化学反应的激光控制研究、激光相干控制化学反应动力学研究、激光相干控制化学反应动力学研究、简单分子拍频态的研究、分子的多光子电离解离动力学研究、若干自由基激发态光谱及动力学研究、研究分子高振动态的新的高灵敏激光光声光谱法、全光学生物微操作系统、近场光学研究生物大分子、光学切割与回收染色体片段的研究、平面薄膜波导近场共振增强技术原理与实验研究、近场光学显微镜光纤探针及近场光学研究、叶绿体ATPase酶的结构及其γ亚基的运动、表面结合微机理研究，推进剂燃烧诊断。
（六）可提供服务的大型仪器
钛宝石激光器、FT光谱仪、染料激光器、准分子激光器、YAG激光器、YAG泵浦染料激光器、MOP0激光器、超声射流装置、超高真空扫描隧道显微镜、激光腔内吸收光谱仪、扫描隧道显微镜、多靶超高真空磁控溅射仪、扫描近场光学显微镜、激光光散射仪、图形服务器、高速摄影仪。
材料科学与工程系科技优势简介
一、概况
材料是人类生产和生活的物质基础，新材料是高新技术发展的先导与关键。我校材料科学与工程系应材料科学发展的需要，于1987年成立，现由材料物理与材料化学二个专业组成，含有内耗开放实验室（科大部分）、功能材料研究所，固体化学与无机膜研究所以及青年化学研究小组等研究机构。全系有35位教职员工，有教授19人，博导13人，副教授5人，硕士、博士生近50人，本科生200余人。科研队伍精干，并承担多项有关材料科学方面的重大研究项目，如国家攀登计划，国家重大基础研究计划(973)，863高技术攻关课题，国家杰出青年基金，国家自然科学重点基金，中科院重点基金等项目，并取得了一些可喜的成果。在应用研究方面也奠定了很好的基础。欢迎有关方面与我系进行多方面广泛的合作，共同为国民经济发挥作用。
二、主要研究方向
本系主要研究方向为：纳米材料，光电子信息材料，先进功能陶瓷材料，超导材料，巨磁阻材料等。研究其制备，组成，结构和特性，探索新理论，新技术，新工艺。旨在创造新材料，提高传统材料性能，为开拓材料的新应用而努力。
科研成果：曾获国家自然科学二等奖，中科院等省部级自然科学一等奖，二等奖，三等奖，四等奖等，中科院青年科学家奖，中科院院长优秀奖，江淮杰出青年奖，并在国内外有影响的刊物上发表过一系列重要文章，获发明专利多项，部分专利已被采用，并有了明显的经济效益与社会效益。
三、科技实力
1、纳米材料研究组
本课题组主要从事纳米材料、纳米粒子与介孔固体组装体系的制备和物性的研究工作。在纳米粒子与气凝胶介孔复合体、纳米粒子与有序孔洞氧化铝组装体系光学特性的研究方面已有一定的工作基础，并已取得了较好的结果。在应用基础和应用研究方面，本课题组在纳米氧化铝粉体的制备与应用方面已做了大量的研究工作。曾承担过一项横向研究课题，并已先后向广东和浙江转让过纳米氧化铝粉体的规模生产技术。纳米氧化铝在纳米添加、纳米改性以及纳米涂层等方面均有广泛的应用前景。此外，我们在纳米添加涂料的抗紫外老化、纳米改性以及纳米钯等研究方面，也都有较好的应用前景。
2、固体化学与无机膜研究所
中国科技大学固体化学与无机膜研究所，是一个跨学科研究机构。
该研究所以无机功能材料的固态化学和制备化学为主要业务领域，特别是以无机膜和以无机膜过程为中心的绿色科技的研究开发为中心开展工作。
建所以来承担国家自然科学基金、国家科技部和中国科学院研究项目等20余项，目前在研的项目中包括两项国家自然科学基金课题和一项《863》高新技术课题以及与瑞典、丹麦、美国、法国等国先进实验室在燃烧电池和陶瓷膜绿色科技方面具有长期科技合作关系。
该研究所在如下方面具有科技优势，有的研究成果处于中试、开发，向生产力转化阶段。
(1)多孔陶瓷微滤、超滤膜和其他先进陶瓷制造技术
(a)研究发展了几种陶瓷制造工艺，成功地制备了平板状和管状（单孔和多道）多孔陶瓷膜，其孔径可以从亚微米到数微米，按需要进行调控。这些多孔膜材可以用做支撑体，制备微滤膜、超滤膜，多层膜电化学器件（膜反应器或固体燃料电池）。
所发展的新型陶瓷工艺，已经申报了发明专利，极具应用开发价值。
(b)在上述多孔支撑体膜基础上，发展了适当工艺，制备了微滤膜，其孔径为50nm-1μm，可以用于液-固分离过程，具有广泛的应用领域。
(c)多孔陶瓷超滤膜（孔径3-4nm到50nm），本实验室开发了新颖的Sol-gel工艺，在多孔陶瓷基体上制备了氧化铝多孔超滤膜（3-4nm）和化学性质更为稳定的氧化锆超滤膜（5-10nm），在生物技术、气体分离方面有着广泛的潜在用途。
(2)固体电化学器件-新型能源和环保新技术
固体氧化物燃料电池是一种高效、清洁、安全方便的新型电源，是世人公认的21世纪绿色能源。目前本研究所确立了新材料和SOFC薄膜化的正确思路，并进行了多方面的探索。研制燃料电池可以在400-750℃下运行，并具有可观的功率密度。
基于透氧膜催化反应器研制，是《863》高技术项目，其宗旨在于发展新型透氧膜材料，并针对天然气的利用，通过膜反应器实现甲烷的氧化转化为合成气（H2+CO），这对于天然气这种21世纪主要燃料的开发利用是一条重要的技术路线。
(3)化学气相淀积技术（CVD）制备功能薄膜
本研究所主要是开发种种新颖的化学气相淀积技术研制无机功能薄膜材料，先后研制的材料包括气敏半导体材料SnO2，ZnO2，Fe2O3高温超导材料YbaCu3O7，金刚石薄膜，氧离子导电掺杂ZrO2和掺杂CeO2，混合导电膜材料如LMO3以及透氧膜材料、复合氧化物和钯基合金等等。可以实现材料的薄膜化和性能优化之目的。在此领域发表论文50多篇，先后申报专利3项。
(4)针对环保事业研制开发气敏传感器
本研究所气敏半导体传感器研究组，已经有20年的历史，长期以来研制探索各种氧化物半导体气敏材料，包括SnO2，ZnO2，Fe2O3单一氧化物掺杂体系和更新的多元复合氧化物体系，成功地发展了对C2H2和乙醇（酒精）敏感性能好，稳定度高的传感器元件，有的已经技术转让，有的已申报了专利，这些气敏传感器和有潜力进一步开发针对环保产业的传感器，另外还研究电化学传感器，全固态的SOx气体传感器具有良好的性能，可以在烟气环境中直接测定SOx和O2含量，正在与有关单位联合应用开发。
3．光电信息材料研究及其它
(1)正在从事硅基紫外光发射薄膜研究。
膜厚（50nm）可控的3C-SiC薄膜, 可作CVD结或其它方法生长厚膜3C-SiC、金刚石膜、GaN膜的缓冲层。4HSiC、6HSiC薄膜的制备研究.
(2)生物工程陶瓷开发
骨水泥，碳酸钙/羟基磷灰石复合材料，纳米羟基磷灰石材料，人工骨替代材料开发项目。
(3)矿物材料的综合开发利用
4、高温超导材料、磁电子学
（1）高温超导材料
铜氧化物高温超导材料自从发现以来便向人们展示出其潜在的广阔应用前景。但目前高温超导材料在实用化道路上仍有许多障碍存在，无论是材料的载流能力还是弱电应用均与其内在的超导机制尚未解决直接相关。
许多实验已证明传统BCS理论不能解释高温超导电性的产生，且高温超导材料表现出不同于传统超导材料的、极为异常的正常态性质。超导载流子的配对与CuO2面自旋反铁磁关联有重要的内在联系。特别是近年来，在氧化物超导材料中观测到的电荷（自旋）条纹相和正常态赝能隙等新颖的物理现象，要求我们必须把充分理解CuO2面自旋反铁磁关联作为解决超导机理的前提。值得注意的是，电荷条纹相往往与正常态赝能隙同时出现于许多材料之中，那么，这种条纹有序结构与正常态赝能隙的形成之间有何关联、它是否超导载流子配对的一种驱动力也是有待深入研究的问题。已经有人从理论上指出，电荷的条纹分布可能会是赝能隙的起因，但缺乏直接的实验证据。因此，深入研究条纹相、赝能隙的形成机理及其与反铁磁涨落、超导电性的关系必将导致超导机理的最终被澄清。
高温超导电性显示出很强的结构敏感性，具体表现为不同体系的高温超导材料的CuO2面具有不同的结构细节或微结构特征。从材料设计的角度出发来研究微结构特性对CuO2层间耦合以及CuO2层间耦合对超导电性、磁通钉扎的影响也是探索高温超导机理的有效途径之一。
（2）磁电子学
传统电子学器件主要是利用电子的电荷属性，而忽略了电子自旋的一面。为了使器件性能不断提高，材料的尺度需要不断减小，但是到纳米量级时，由于量子效应，其发展将趋之极限。然而，在量子尺度下，电子的自旋属性却可以得到充分的显示，如果能有效地利用电子自旋的特性，必将使电子学器件的功能得到根本性的改善和提高。事实上，具有高自旋极化属性的电子在传导过程中表现出独特的巨磁电阻效应，特别是氧化物体系中巨磁电阻效应的发现已引起国际上极大的重视，由此而发展为磁电子学这样一门新兴的学科。氧化物巨磁电阻效应是一种全新的物理现象，涉及到当代材料科学和凝聚态物理中一些最重要的基本问题，是目前科学发展的前沿和热点之一。这类材料在磁记录、读出磁头及磁电阻式随机记忆体等诸多方面的巨大应用前景，弄清CMR的起源和解决其实际应用问题具有重大科学意义，并将使材料科学、物理学及工程技术等领域出现划时代的发展。本项目通过对氧化物巨磁电阻材料及物性的研究，解决产生巨磁电阻效应的机理和这类材料在自旋电子学方面的应用这两大难题。
化学系科技优势简介
一、概况
化学系为我校化学与材料科学学院的教学与科研单位之一，除本科生教育外，还有无机化学、有机化学、分析化学三个博士点，可接纳博士后研究人员。此外，还有应用化学硕士点。化学系有雄厚的师资力量和突出的科研成果，是我校科研队伍的重要组成部分之一。每年争取到的科研经费(特别是国家自然科学基金)和在国内外著名期刊上发表的论文数在全校名列前茅。钱逸泰院士领导的科研小组已在国际著名学术刊物《Science》上发表了两篇文章。刘有成院士领导的科研小组在物理有机化学领域取得了重大成果。化学系的主要科研方向有纳米化学、生物无机化学、稀土配位化学、化学键理论、超分子化学、物理有机化学、生物有机化学、天然产物化学、有机合成、环境分析化学、生命分析化学、分析科学(仪器分析)、计算机化学和化学信息学等。
二、科技实力
（一）无机化学
1．学科领域简介
无机化学专业拥有无机化学硕士点、博士点和博士后流动站。现有中科院院士一名、教授十名（其中长江特聘教授两名）、副教授六名。无机化学2001年起被评为国家重点学科。目前承担的科研项目有国家973项目、863攻关项目、国家重点基金、国家杰出青年基金等多项国家及省部委项目。在基础研究和应用研究方面取得了一系列成果。
2．主要研究方向
专业的主要研究方向之一是无机合成化学，其中主要是纳米材料、非线性光学材料的晶体生长研究。新材料是发展高科技的先导，随着科学技术的进步，对材料性能的要求也越来越高，具有高性能的功能材料成为材料研究的主要焦点。纳米材料的研究是目前材料研究最活跃的领域之一，纳米科技被誉为21世纪的科技，纳米材料是纳米科技中最为活跃、最为成熟的部分，对未来经济的竞争具有很大的潜力。诺贝尔奖获得者Rohrer深刻地指出：“本世纪70年代重视微电子技术的国家如今都已经成为发达国家，现在重视纳米科技的国家很可能成为下一世纪的先进国家”。因此，对纳米材料的研究关系到21世纪我国的经济实力与国际地位。世界各国政府高度重视对这一领域的研究，加大科研投资。同时，纳米材料和纳米结构的基础研究对下一世纪信息革命和下一代电子器件设计的重要作用以及对细微尺度化学、材料、物理和生物等基础学科新知识的发掘和新的理论框架的建立也担负着重要的历史使命。我们在纳米化学和纳米材料的基础研究方面取得了世人瞩目的成果，为进一步发挥我们的科研优势，提出了建立纳米化学和纳米材料研究实验室，以保持我们在该领域的一席之地。此外，我们在非线性光学晶体生长及性能研究方面也处于国际前列。
专业的其他主要研究方向还有生物无机化学，理论无机化学，过渡金属配位化学、分离科学等。
3.研究方向和内容
（1）无机合成化学
纳米材料的水热、溶剂热合成，射线辐照制备；纳米结构和纳米复合材料的化学自组装制备；纳米材料的结构和性能；纳米薄膜的水热或溶剂热外延，喷雾热解制备等。
目标为建立具有中国特色的高水平研究基地。
高温超导体的结晶化学；新型超导体的结构设计、合成、结构和性质。
无机非线性光学材料的结构和性质及晶体生长。
能源电化学材料的合成、结构和性能研究
（2）生物无机化学
蛇毒蛋白中金属的配位化学及其生物活性，与其他生物分子的反应效应等。
含稀土或过渡金属的新型配位化合物设计和合成及其晶体结构。
（3）理论无机化学
发展原子和分子体系中新的理论模型及其在化学和物理科学中应用。
（4）过渡金属配位化学
过渡金属配合物的合成、表征和热力学研究；d、f过渡金属配合物在水溶液的结构研究。
（5）分离科学
贵金属和稀土金属的分离和纯化；超纯无机材料的制备；无机废弃物处理回收。
4.科技成果
（1）纳米化学和纳米材料的基础研究取得国际领先水平的成果，获2000年中科院自然科学一等奖和2001年国家自然科学二等奖。在美国著名的科学周刊上发表论文两篇，并在国际权威杂志如美国化学会志上发表论文数十篇。申请专利多项。并多次应邀撰写综述文章。目前承担国家973计划及国家重点基金等项目。
（2）非线性光学晶体生长研究处于国际先进水平，并获国家发明一等奖，在美国、日本等国申请多项专利。承担国家863项目的研究。
（3）理论无机化学研究获中科院自然科学奖。
（4）高温超导材料研究获中科院自然科学奖和安徽省自然科学奖。
（5）在应用研究方面，已有多项应用成果和发明专利。
(二)分析化学
1．学科领域简介
分析化学正在发展成为一门建立在多学科基础上的综合性边缘学科，它是一门基础学科，又是一门工具性学科。20世纪，分析化学主要以各种物理化学方法的应用，为科学的发展作出了巨大的贡献。分析化学已经渗透到工业、农业、国防、科学技术等各个领域，分析化学和分析仪器的发展水平是衡量国家技术水平的标志之一。分析化学对于生命科学、材料科学、环境化学、能源和医疗卫生的发展起到极为重要的作用，是这些领域创新进步所依赖的最重要的技术，是人类对物质世界认识的眼睛。近20年来结合计算机科学和生命科学的成果，正在发生第3次变革，进入分析科学的发展新阶段[“分析化学已经发展到了分析科学阶段”(高鸿，大学化学，1999，14(4)：4-7)]。分析科学的发展，对于我国整个科学领域的发展都具有不可忽视的战略性意义。
学校一贯支持分析科学实验室的基础研究工作，分析化学专业已完成并正在开展国家自然科学基金项目近20项，国家科委项目、中国科学院重大项目、国家烟草专卖局重大项目、科学院“百人计划”项目、国家教育部“高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划”项目以及多项横向合作研究项目，基本形成了有科大特色的分析化学基础和应用研究架构。今后，我们将进一步凝炼科研目标，拓展交叉合作，深入生命-材料-环境-信息的科学研究，在化学和其他多学科的交叉，电-光-声-计算机方法相结合，建立和发展分析科学的新理论、新技术和新方法，建设一个有特色的分析科学研究基地，为在新世纪建成高水平大学作出贡献。
2．主要研究方向
(1)生命与生物分析化学
开展单细胞电化学、单细胞传感器、细胞膜受体和离子门研究，学习、记忆过程的电分析化学研究，以及系列神经递质、氨基酸、酶、DNA等物质分子及其聚集状态的研究和表征，研制新型光-电-生物传感器；开展新型超分子配合物的设计、合成、结构性质和分析方法研究，组装与-螺旋及DNA-双螺旋结构类似的超分子体系，模拟研究生物体系分子聚集体的形成及相互作用规律；研究环境金属元素在动植物体内的功能与价态、状态。
发展和建立单细胞的显微光(波)-电化学研究新技术，研究细胞膜受体分子的结构与分子识别，模拟研制离子门传感器件；开展复杂分子和复杂化学体系，如多肽、蛋白质、酶、DNA、多糖等大分子及其多级结构和聚集状态，研究环境有害物质与生物活性介观体系的相互作用，模拟研究人工合成分子聚集体及新型介观材料的生物功能，为揭示生命的物质本质，发展新的表征、研究和分析监测新技术和新方法等。
发展高效的样品处理技术和高效的分离分析方法，用于复杂多组份实际体系(天然药物、烟草样品、生化样品、植物样品、环境样品、石油样品等)的分离与分析，并对复杂多组份体系的组-效关系(组成成分及其含量与活性、性质、性能等之间的关系)和构-效关系(QSAR)进行研究。
(2)化学信息学与仪器
研究计算机用于化学数据分析和信号处理的新方法、在线化学信号处理方法，开拓化学计量学的新型算法，研究复杂化学信号(包括单组分的复杂化学信号、多组分复杂体系的化学信号、化学反应过程的化学信号以及弱化学信号等等)和多维多模化学信号的解析方法，并应用于实际化学信号的处理，开发智能型的分析化学仪器或在工业生产中具有实用价值的分析仪器。发展关于化学信息的采样、集成、处理、表达的计算机新逻辑新算法，研制新型分析化学自动化仪器，研究发展在特性分子识别基础上，光-电-波-声等多维多模、综合型信息化学分析研究仪器，探索化学计算机原理和应用。
开展电分析化学谱研究，实现D5小波变换虚拟仪器研制，开展超快速伏安方法的研究，研制出相应的电路和新型电极系统，在 iRu 降完全补偿问题上得到新的认识，实现容性电流与法拉第信号的基本分离，同时，在电化学数字模拟研究方面取得新进展。
(3)相界面光谱学
开创和拓展电位分辨电致化学发光方法的研究领域，实现电子光谱、分子光谱，包括紫外-可见吸收光谱、红外光谱、荧光光谱、化学发光光谱等研究手段与电化学扰动相结合，现场研究固/液界面上物料的性质与状态、反应通道、中间质点、热力学和动力学等。
在亚微米级空间分辨、亚微秒级时间分辨能力上，建立微界面高速光谱研究方法，研究固/液、液/固/液、液/液、液/气、生物膜等复杂界面上，物质的反应、有序结构建立、微器件组装、信息运作等过程，探索新型界面谱学研究方法。
(4)光声谱与新型光学识别技术
开创和建立相分辨光声光谱结构分析新方法，据此研究固相配合物能级性质、分子弛豫过程，研究配合物分子内的能量传递规律。应用相分辨光声光谱，对配合物位相谱的产生机理进行研究，丰富光声光谱理论。建立从紫外-红外广阔波段上的光声光谱无损分析新方法，并实现光声谱与相界面光谱研究、化学计量学信息处理的交叉结合。
拓宽相分辨光声光谱结构分析法的研究领域，研究分子聚集状态的光声转换机制，研究生物大分子及其聚集状态的分子内、分子之间、自组装体系内不同分子之间的能量吸收与传递规律，发展分子以上层次化学的光声谱学研究新技术方法。通过光声谱、拉曼谱等无损分析及分子以上层次物质综合化学分析数据的化学计量学处理，建立确定植物及农产品质量的分析科学方法。
结合分子间的作用力分析、分子设计以及其它多种匹配因素进行新的探索，发展含有活性基团的新型光学标记探针，包括复杂体系的选择性探针，微量组分的灵敏探针，以及多功能光学活性探针，进而研究对重要生物与环境物质的标记分析与直接分析。
(5)分子离子微输运
研究并提出电动作用下分子和离子输运新原理，开拓和发展出新的技术方法，为微量和超微量特殊物质的输运、富集、分离、制备和分析研究提供新的基础，并与各种在线和现场分析研究手段相结合，发展生命和环境物质的分离分析新方法。力争创新研制出一种建立在分子离子输运新原理基础上的集分离-富集-反应-检测于一体的新型仪器，为微量和超微量生命物质和环境有害物质的分析研究建立新的理论，提供新的手段。
(三)有机化学
近年来，国际上的有机化学发展出现了新的高潮。当前生命科学和材料科学的进展日新月异，极大的推动了有机化学的发展。在刚刚过去的二十世纪，有机化学在新药的发现与合成，新材料的制备，超分子体系的组装，富勒烯的修饰等方面取得了重要成就。进入二十一世纪，有机化学面临新的挑战。首先与生命科学结合，大力发展化学生物学，寻找某些特定的天然产物或合成它们的类似物去调控基因的表达过程，和生物科学家一道，探索生命过程的奥秘。另一领域是来自材料科学的召唤，在高度信息化的二十一世纪，功能材料的发展将会开拓出一些新领域，纳米材料，高温超导，生物芯片，非线性光学材料以及各种新型光、电、声、热、电子等材料等。随着全球工业化和高科技的发展，人类面临环境和能源的压力，大力发展绿色化学，实现化学反应的原子经济性，开发可再生洁净能源。有机化学不仅能为我们认识世界作出贡献，同时也为我们改造和创造乃至修复自然作出更大贡献。中国科学技术大学有机化学教研室近年来随着改革开放，材料和生命科学的发展以及相关交叉学科的产生而发生了巨大的变化，特别是90年代以来，在教学、研究生培养、科研以及学科方向的调整方面都做了很多的工作。有机化学是安徽省重点学科，现有博士点、硕士点，并已形成了物理有机化学，生物有机化学，立体有机化学，金属有机化学和材料有机化学五个研究方向，取得了可喜的成绩。
(1)物理有机化学
以我国自由基化学奠基人之一刘有成院士为代表的物理有机化学取得了令人鼓舞的成绩，如在氮氧自由基，单电子转移反应，辅酶NADH模型还原反应机理，光诱导电子转移等方面取得了国际先进水平的成果，其中国家自然科学基金八五重大项目，“生物活性分子单电子转移反应和自由基离子研究”获教育部科技成果一等奖，目前正在瞄准国际前沿课题，“用曲线交叉法研究辅酶NADH模型还原反应机理”，取得重要成绩（Chem. Commun. 2002）。最近在有机物结构与性能的理论研究方面取得许多进展，有多篇论文在J. Org. Chem.和J. Phys. Chem.上发表。
(2)生物有机化学
开展超分子化学和超分子体系的电子转移方面的研究，积累了很多宝贵经验。如采用多元回归，神经网络等方法建立的分子识别模型可成功的预报环糊精与底物的包含常数，并揭示了包合动力的本质。β-CD-吩噻嗪衍生物与β-CD-哌啶氧铵盐在水溶剂中发生电子转移反应以及反应受底物在β-CD-腔内的构象控制。这项成果应邀在美国田纳西大学和橡树岭国家实验室报告。合成了既是电子受体，又是底物受体的模型化合物6-O-对硝基苯甲酰β-CD (NBCD)，用稳态和时间分辩荧光光谱研究了NBCD与萘及其衍生物形成的超分子体系的电子转移，发现超分子体系的光诱导电子转移过程，高效率的实现光电转化，这一成果应邀在第四届中日双边光化学会议上报告，主要结果在J. Org. Chem.（2002）上发表。最近，还研究了蛋白质变性的热力学和熵-焓互补效应，提出了熵焓互补理论模型，该模型与3000多组数据一致。同时，还开展了DNA光复活过程中的分子识别与光化学反应研究，并取得阶段性的研究成果。
(3)立体有机化学
随着药物化学的发展和绿色化学的兴起，无论是合成的原子经济性还是对特殊生理和药理活性分子异构体的需要都依赖于不对称合成的发展，近年来我们在立体有机化学研究方面取得了重大成绩，编写了《手性化合物的现代研究方法》，受到有关专家的好评。合成了一系列茴香类化合物和诊断试剂用或直接药用的小肽(四-八肽)，有降血压的三肽类药物，乙酰苯胺-脯-苯丙(乙酯)和苯丁-赖-脯肽类化合物及核苷类药物。特别是合成了新型降胆固醇、降血脂药辛伐他汀、氟伐他汀、阿伐他汀和塞伐他汀的共同关键中间体——(3R，5R)-6-羟基-3，5二羟缩丙酮己酸丁酯。此外还完成了新杀菌剂-拟原白头翁素的研制，该项研究已获得了发明专利。目前新配体控制的有机金属络合物催化的立体有机反应的研究取得有意义的成果，其中部分成果发表在Org. Lett. (2002)上。
(4)金属有机化学
进行主族(碱金属和第14族金属)和过渡(第4族和镍)金属有机化学的研究。设计新配体，进行新型金属有机化合物的合成和结构研究，进而进行催化性能的探索，尤其是过渡金属有机化合物作为烯烃聚合催化剂的研究。同时，也开展过渡金属原子簇的合成和反应性的研究，探索新的合成方法和它们在催化方面的潜力。例如，最近我们设计合成的P, N-配体能稳定多种金属离子，其第4族金属的化合物表现出独特的反应性，主要结果已在Organometallics (2002)和Inorg. Chem. (2002)上发表。
(5)材料有机化学
近年来材料科学取得了重大进展，通过人工设计和合成化合物的结构来控制材料的性能，从而得到各种各样的功能材料，正是材料领域需要有机化学参与的原因，并且，有机无机—以至金属掺和材料，更给有机化学提供了广阔的天地。富勒烯家族的发现和制备，为材料科学开辟了新的领域，刚从美国归来的王官武教授，首次合成了C120，该项工作在Nature上发表，并作为封面标题，引起广泛关注。以C60为基础，合成了一系列C60的衍生物，它们的结构和性能正在测试和研究中，并尝试能在生命科学和材料科学中得到应用。该课题获得中科院“引进海外杰出人才计划”和国家自然科学基金委杰出青年基金支持。另一方面，通过配体控制的自组装来实现超分子晶体工程的研究已经启动，目前已制备了若干具有二阶非线性光学效应和抗磁性的有机金属超分子晶体，结构与性能的关系正在进一步的研究中，该方面的研究很有可能得到新型有机功能性材料，从而为材料科学的发展做出新的贡献。
此外，有机教研室还将科研与企业相结合，注重科研成果转化为生产力。
总之，有机专业有着较为广泛的研究领域，并在各个领域内做出了很好的成绩，同时有一支结构合理、科研和教学水平较高的教师队伍，因而本专业近年来承担多项国家自然科学基金课题，特别是重大和重点项目，也承担部委、地方政府和企业委托项目以及国际合作项目等。在今后的几年，预计本专业在各个研究领域，如辅酶NADH的还原反应机理，超分子体系及模拟生物过程，富勒烯衍生物的制备及在生命化学中的应用，金属有机化合物的制备及其在催化中的应用，有机非线性光学材料的研制等方面将会有重大发展。
(四)应用化学
1．膜技术及其在环境保护中的应用
近年来，我们先后承担了“211工程”、“世界银行贷款”和“一流大学建设”等项目中“化工基础”部分的工作，并率先开出了新型膜分离、反应精馏等综合实验课程。还承担研究生和本科生基础课程的教学，编写教材《膜化学与膜技术》， 将膜科学和技术研究成果应用于废水处理的环境工程。
2．生物制氢
随着化石燃料的枯竭和温室效应的加剧，氢气作为一种洁净能源而日益受到重视。光合细菌、厌氧发酵细菌和蓝绿藻这三类微生物都可以利用有机物产生氢气，因而生物制氢技术已成为氢能源开发研究中的一项重要内容。世界各国对生物制氢的研究作了较大的投入。我们在如下三个方面的研究工作：
（1）以有机废弃物为原料的两步生物产氢技术。
针对国内外以有机废弃物为原料的产氢技术研究中的问题，我们提出两步生物产氢的新思路，探讨通过一步厌氧发酵反应器酸化有机废弃物并部分产生氢气，再利用光合细菌在二步反应器中将厌氧发酵的产物进一步转化为氢气的新方法，以克服厌氧发酵法产氢效率低和光合细菌法无机直接利用有机废弃物连续产氢的缺点，为利用有机废弃物生产清洁能源提供新的概念和技术。
该项技术的应用将不仅局限于产生高浓度有机废水的食品加工、发酵等行业，而且还可以用城市污水处理厂的剩余污泥、生活垃圾等其他有机废弃物为原料生产氢气, 因而具有比目前厌氧发酵产氢法更广泛的应用领域。由于其产氢效率大幅提高，其产氢成本不仅远低于水电解法，而且也低于厌氧发酵法, 有较高的经济效益，其市场应用前景良好。该技术的潜在用户包括:食品加工行业(如糖果、柠檬酸、味精、牛奶、果糖、罐头、软饮料、淀粉、豆制品废水和固体废弃物)、发酵行业(酵母、白酒、啤酒废水和固体废弃物)、制药行业、城市污水处理厂(剩余污泥)、环卫部门(有机垃圾)和农业部门。
本课题研发的产氢技术不仅可以生产清洁的能源, 而且可以去除有机污染物, 同时能够达到环境保护和资源回收利用的多重目的，本身属于环境友好的绿色工艺, 对环境不会产生新的污染影响，并产生一定的经济效益，因而将具有广阔的应用前景。
（2）以生物质为原料的的人工瘤胃产氢技术。
木质纤维素是地球上最丰富的可再生生物质资源，而我国目前只有不到20%的木质纤维素被有效利用，其余被废弃和燃烧，造成了严重的资源浪费和环境污染。纤维素类废弃物转化利用方法目前主要包括热化学转化法和生物转化法。热化学转化需要消耗一定量的能源，且又造成新的环境污染。而微生物转化是可持续发展的绿色方法，因而代表着纤维素类废弃物转化的长远发展方向。但是，现有的生物转化工艺的效率低、转化速度慢，制约了自身的发展和应用。要实现纤维素类废弃物的充分利用，根本出路是依靠研究加大生物质转化的速度和效率。
反刍动物的瘤胃是自然界对纤维素和半纤维素降解速率最快的反应器。瘤胃中的微生物能够迅速地将纤维素和半纤维素降解为小分子的甲醇、乙酸、乳酸、乙醇、二氧化碳和氢气，也能将部分木质素分解为小分子有机物，这些产物部分被反刍动物直接吸收利用，其余转化为菌体物质。针对我国目前纤维素类废弃物产量大、利用效率低、环境污染严重的现状，我们拟研制以人工瘤胃仿生反应器为核心的生物处理系统，将木质纤维素转化为氢气。这一新技术集生物质资源利用、清洁能源生产和环境污染防治为一体，对环境保护、生态平衡和资源利用具有重要意义，并能克服现有生物转化法效率低、速度慢的缺点。这项课题的研究对于认识纤维素类废弃物高效生物转化的内在规律和调控手段，实现木质纤维素生物转化系统的工业化设计和运行，有着重要的实际价值,并将为洁净转化和利用木质纤维素提供理论基础和新的方法。
（3）高效产氢菌种的选育和生物产氢系统中微生物种群的优化调控。
利用等离子辐射、电子打孔和分子生物学技术，诱变和选育高效产氢菌种，对其进行优化及代谢功能和活性表达的研究。采用基因工程技术对优势产氢菌种进行改造，提高其产氢效率、扩大其可利用底物范围，保证高效产氢性能的稳定遗传，并通过实际运行形成与所开发的高效产氢菌种相配套的生物反应器技术，在分子生物学水平上阐明生物产氢系统中微生物种群结构及其功能、种群结构变化规律，建立相应的调控方法。
高分子科学与工程系科技优势简介
一、概况
高分子科学与工程系的前身为高分子化学与物理系，伴随1958年中国科学技术大学建校而诞生，是国内第一个高分子领域的专门系，由高分子化学和高分子物理专业组成。从科大建校至今，两个专业先后归属于近代化学系、应用化学系、材料科学与工程系。随着高分子科学的发展，高分子材料已在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域得到了广泛的应用，成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。为使高分子这一对国计民生有重大影响的学科在中国科学技术大学有进一步发展，化学与材料科学学院于1997年成立时，在学院内恢复了高分子系的建制，更名为高分子科学与工程系。又于2001年将原为应用化学系（合并）的辐射化学专业并入该系，从而进一步加强了高分子科学与工程系的科技实力。
高分子科学与工程系本科设有化学（高分子方向）和材料工程两个专业，原学制5年。从2000年招收的新生开始，学制改为4年。高分子科学与工程系以培养又红又专、德智体全面发展的，具有坚实、系统的高分子化学与物理基础和实践技能的，能适应我国经济、技术和教育发展的需要而从事高分子教学和科技工作的高素质人才为目标。
高分子科学与工程系拥有高分子化学与物理博士点、硕士点，学制三年。培养学生具有坚实系统的高分子化学与物理理论基础和熟练的实验技能，了解高分子化学与物理的发展前沿，并有一定的化工知识，能在本学科及相关学科领域内从事基础研究、应用开发和高等教学的高素质人才。从2000年起，每年可培养30～40名博士、硕士。每年可从应届毕业生中免试推荐15名以上德智体全优的学生直接攻读博士、硕士学位。
高分子科学与工程系现在编教职员工总数37人，其中博士生导师11人，教授12人，副教授12人。另外，还聘有兼职教授12人，其中国内9人，国外3人；兼职教授中，有5人为中国科学院院士。高分子科学与工程系的本科生和研究生教学由高分子化学教研室、高分子物理教研室和高分子辐射化学教研室承担。
二、主要研究方向
高分子科学与工程系先后承担了多项中科院“七五”和“八五”攻关项目、科技部《国家重点基础研究发展规划》（973项目）、国家攀登计划项目、国家自然科学基金委的重点项目和面上项目以及杰出青年基金、教育部博士点基金项目、中科院“创新工程”项目、与企业的合作研究和开发等重要科研项目。科研经费累计超过1500万元。另有外协项目30多项。项目成果通过鉴定的12项，获得省部级以上奖励的9项，申请并获得国家专利的12项，出版学术专著、教材等12本。从1995年以来共发表研究论文600多篇。本系拥有价值万元以上的仪器共45台，合计人民币超5000万元。其中价值5万元以上的仪器有20多台。
高分子科学与工程系的主要科研机构有聚合物光子材料和光子学实验室、应用高分子实验室、纳米分子组装实验室、高分子合金实验室、功能高分子实验室、高分子电学性能实验室、高分子材料工程实验室、涂层辐射固化实验室、高分子辐射化学实验室等。涉及的主要研究方向有阳离子和自由基开环聚合反应；液晶聚合物的制备、表征和应用；窄分布的纳米粒子和核壳粒子的制备和应用；聚氨脂材料；聚合反应机理；形状记忆嵌段共聚物的合成和表征；嵌段共聚物的链结构、相容性及合成原理、结构和性能的关系；聚合物-稀土金属络合物或共混物和聚合物-C60的合成、表征和应用；功能高分子光纤的制备和性质；LB膜的制备、表征、性质及其应用；末端带有两亲性基团有机单体形成的单分子膜的聚合及其动力学；树枝状/超支化聚合物的合成、表征和应用；电离辐射技术研究乳液聚合理论及复合材料开发；辐射法制备无机纳米材料及复合材料研究；医用高分子材料研究与开发；高分子共混物的相容性、相分离和结构；高分子共混物的分子间相互作用和结晶；聚合物的局域态分布；聚合物驻极体；铁电复合材料的结构与物性；高聚物高能辐射效应；紫外光交联聚烯烃新材料和光交联电缆新技术；无卤阻燃聚烯烃新材料和阻燃新技术；聚烯烃/橡胶共混型热塑弹性体动态光交联新材料和新技术等。
三、科技实力
功能高分子实验室
学术带头人：潘才元教授（博士生导师）
本实验室曾先后承担国家自然科学基金面上和重点基金项目、安徽省科技攻关项目、企业的委托项目和日本、香港、美国等的国际合作研究项目。这些项目涉及高分子合成化学，新型高分子材料的制备，如：ABC杂臂星型高分子、石墨/高分子复合材料、复合纳米乳液，高分子材料的表征、结构与性能等。本实验室的主要研究方向是：高分子合成化学和制备新型高分子材料。近几年来获得的主要成果有：
1．双环单体的开环聚合。反应过程中，聚合物体积膨胀，可以与热固性树脂如环氧树脂等共聚，以减少这类树脂在聚合过程中的体积收缩，减少树脂基体的内应力和提高制件的尺寸稳定性。在医用材料、粘合剂等方面有广泛的用途。如为南京天文仪器厂制造的天文望远镜的副镜固定配制了粘合剂，不仅固定了副镜，而且光学性能保持不变。
2．自由基开环聚合反应。采用自由基共聚方法可以在烯类聚合物的主链上引入酯基、醚、酮、酰胺等功能基团，赋予聚合物以光降解、生物降解的功能。也可以改进现有商品聚烯烃树脂的性能，或制备其它方法难以合成的聚合物，如聚烯烃－聚酯嵌段或无规共聚物、聚烯烃－聚醚（聚酮、聚酯）无规共聚物等。
3．活性自由基聚合反应。烯类单体的自由基聚合反应很难控制聚合物的分子量和聚合物的结构，也不易得到窄分子量分布的聚合物。活性自由基聚合反应基本上可以解决这类问题。很多单体如苯乙烯、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、丁二烯以及亲水性单体如丙烯酸、苯乙烯磺酸等均能进行活性自由基聚合反应，其分子量和聚合物结构均能控制。
4．新型结构如线形及非线形嵌段聚合物的合成。采用不同的活性聚合方法，或将其有机组合可以设计并合成预定结构和性能的聚合物。这些聚合物可以在乳液、粘合剂、聚合物共混的增溶剂、纺织助剂等许多领域有潜在的应用价值；
5．利用微刻蚀技术制备有规则的图形，在制备集成度更高的线路板和微电子工业得到应用。
除此以外，本实验室还从事高分子液晶和掺杂液晶显示材料、磁性高分子、电子封装材料、无机纳米掺杂材料的研究，在高密度存储芯片的散热、提高电子封装材料的脆性、制备高分子基板材料等均做了研究工作，并取得了成果。
本实验室在产品开发方面曾研制成功镁钙、镁钙碳耐火材料用的无水树脂结合剂；提高织物的耐水、耐油性用的聚胺酯复合乳液；以及根据企业提出的课题进行产品开发和工艺改进的研究工作。
本实验室先后获得国家发明三等奖一次、四等奖两次，安徽省科技进步二等奖一次，在国内外杂志上发表220多篇论文，80％以上被SCI和EI收录。
纳米分子组装实验室
学术带头人：何平笙教授（博士生导师）
本实验室从事多项不同领域的研究课题，连续得到五项国家自然科学基金资助，已在Langmuir, Journal of Material Chemistry，高等学校化学学报等国内外杂志上公开发表论文约200篇。本实验室的主要研究成果体现在以下几个方面。
1．二维状态下的聚合。二维状态下的聚合反应有许多特殊性，特别是有些在三维状态下不能聚合的单体如亚油酸却能在二维状态下发生聚合反应。本实验室研究了不同目标膜压、不同聚合温度、亚相pH等对二维聚合的影响，从而推知了PDA单分子膜聚合时，其活化性复合物本质上是单分子的。在对PDA LB膜的聚合研究中观察到在Cd2+亚相中沉积的LB膜有明显的二套周期结构，随紫外光照时间增加，二套周期结构转变为一套周期结构；在Tb3+亚相中沉积的LB膜只有一套周期结构。研究发现由Cd2+和Tb2+亚相中沉积的PDA LB膜在紫外光照聚合时的链增长机理不同，前者是均相增长，后者则是异相增长。
2．聚合物的二维橡胶态。聚合物在一维和二维这样低维时有许多特殊的问题需要研究。具有低玻璃化转变温度的聚合物单分子膜是否在室温存在橡胶态是一个值得探索的问题。通过研究亚油酸单分子膜的聚合和聚合反应时单分子膜动态弹性的影响，首次明确提出了二维橡胶态的概念并给出了初步的实验证明。用动态方法测定了聚合前后亚油酸单分子膜的动态弹性，发现聚合反应后的亚油酸单分子膜的动态模量下降到40.4mN/m，比辐照前的96.3mN/m低得多。考虑到亚油酸分子中有二个双键，而且树脂状固体物不溶于常见的溶剂，可认定亚油酸发生了交联。如果聚合反应后的单分子膜的玻璃化温度比室温低，那么它将处于高弹橡胶态，因此单分子膜的弹性反比其聚合前的来得低。据此首次提出了单分子膜的二维橡胶态的概念。
3．聚合物的微制造。纳米科学在现代高技术领域中的巨大应用前景，正在把众多不同的学科紧紧交叉在一起。其中亚微米和纳米级的微制造技术和聚合物材料的结合有望在高分子科学领域中开辟出一片新的增长点。本课题是应用软刻蚀中的微接触印刷、微模塑等技术来探索全范得华力干型仿生粘合原理、纳米颗粒的相互作用和亚微米量级的微聚合反应器在高分子科学中的应用。
本实验室还对插层聚合制备纳米复合材料，C60 LB 膜、热固性树脂的固化以及高分子物理教学有不少研究。出版物有《高聚物的力学性能》（中国科大出版社，1997）；《高分子物理实验》，（中国科大出版社，2002）；《高聚物的结构与性能》（科学出版社，第二版，1995）和译著《热塑性塑料的性能和设计》（科学出版社，1986）等。
涂层辐射固化实验室
学术带头人：施文芳教授（博士）（博士生导师）
本实验室曾先后承担了国家自然科学基金面上和重点基金项目、教育部博士点基金项目、中科院“七五”和“八五”攻关项目、中科院“创新工程”项目、科技部《国家重点基础研究发展规划》（973项目）以及与企业的合作研究和开发项目。同时开展了与德国BASF公司、日本三菱化学公司和芬兰NESTE公司等的国际合作研究项目（经费资助）。这些项目涉及高分子合成化学，新型高分子材料的制备，如：树枝状/超支化聚合物、光敏聚合物、有机/无机杂化材料以及它们的表征、结构与性能等；研究它们在光固粉末涂料、无卤阻燃涂层、光固水性涂料和信息光折变材料中的应用。
本实验室已成功制备了多种树枝状/超支化聚合物，如超支化聚（胺-酯）、树枝状聚（醚-酯）、超支化聚氨酯、超支化聚酯等等，而且进行改性，制备双键端基的辐射可固化超支化聚合物，它们具有低粘度、高活性以及固化膜绝缘性好，收缩率小和粘附性好等优良性能。研究它们在光固粉末涂料、无卤阻燃涂层、光固水性涂料和信息光折变材料中的应用，已经取得了较好的结果，可望进行工业化生产。负责人施文芳教授曾于1994年在瑞典进修时获准国际专利一项。
本实验室长期以来（1982）从事涂层辐射（UV/EB）固化的研究与应用。辐射固化技术在国际上被称为“绿色科技”，它应用于木材、塑料、金属、光学纤维等各种基材, 以及粘结材料，如层压、密封、压敏材料以及电子器件粘接等，还用于复合材料、印刷技术、立体模型制备、信息贮存材料等。实验室合成和改性UV/EB可固化的预聚物和功能性单体，为工业化生产提供实验室数据。
本实验室承担了科技部《国家重点基础研究发展规划》（973项目）子课题之一“辐射可固化磷氮类无卤阻燃涂料及其阻燃机理研究”。无卤辐射固化的阻燃剂燃烧时在基材表面形成一个膨胀碳层，具有低导热系数及优良的隔绝性能，使得燃烧得到有效的阻止。目前已合成了若干个高效无卤阻燃剂，可应用于辐射固化涂层。
实验室获中国科学院院级鉴定成果1项；在国内外重要杂志杂志上发表150多篇学术论文，大多数被SCI和EI收录；申请了国家知识产权局专利4项（均被受理）。
高分子材料工程实验室
学术带头人：瞿保钧教授（博士）（博士生导师）
本实验室曾先后承担多项国家自然科学基金项目、中科院“七五”和“八五”攻关项目、中科院“创新工程”项目、科技部《国家重点基础研究发展规划》（973项目）以及与企业的合作研究和开发项目。这些项目包括紫外光交联聚烯烃新材料和光交联电缆新技术、无卤阻燃聚烯烃新材料和阻燃新技术、和聚烯烃/橡胶共混型热塑弹性体动态光交联新材料和新技术的研究。涉及新型高分子材料的制备、表征、结构与性能等；其研究目标是研制高分子新材料，开拓新技术新工艺，最终实现产业化。近几年来获得的主要成果有：
“紫外光交联聚乙烯电缆新技术”项目是一项具有我国自主知识产权和国际领先水平的技术创新成果，不仅在聚烯烃光交联的机理、结构和性能等基础研究上有创新，而且在工业应用上有重大突破，研制了光交联电缆工业设备，开创了紫外光交联电缆新工艺，成功地试制了电力电缆和控制电缆新产品，实现了产业化。中国科学院、铁道部的科学技术成果联合鉴定会给予了高度评价：“紫外光辐照交联聚乙烯绝缘电缆生产新技术为交联电缆生产开拓了一条新途径，处于国际领先水平；研制的交联聚乙烯绝缘电力电缆和控制电缆新产品性能优异，可以投入批量生产”。本项目申请了二项发明专利专利，现已授权，正在推广应用。
作为科技部《国家重点基础研究发展规划》（973项目）子课题之一“纳米氢氧化镁无卤阻燃聚烯烃复合材料的研究”，重点解决聚合物材料的低烟低毒无卤阻燃的科学问题，发展有利于环境和安全的洁净化火灾防治的阻燃新技术，为实际应用提供理论和应用提供科学依据，重点研究纳米级氢氧化镁阻燃聚合物复合材料及其与膨胀型磷氮类和膨胀石墨无卤阻燃剂的协同机制。研究目标是采用价廉易得的原材料，合成针状和薄片状的纳米级氢氧化镁，经表面处理后单独或与有机硅、磷氮类无卤阻燃剂复配，应用于聚烯烃，制备成一种具有优异的阻燃性能和力学性能以及优良的性能价格比、对环境友好的、易于成型加工的纳米增强型无卤阻燃高分子复合材料。
本实验室在国内外杂志上发表150多篇论文，极大多数被SCI和EI收录；主要获奖成果和专利有：1．“聚乙烯光引发交联的机理及其结构性能研究”获1999年度安徽省自然科学奖二等奖；2．“紫外光辐照交联电缆新技术”获国家知识产权局第九届（2000年）中国专利新技术新产品博览会金奖和特别金奖；3．“紫外光辐照交联聚乙烯电力电缆和控制电缆新技术和新产品”获得中国科学院和铁道部院部级鉴定成果；4．“生产电缆用紫外光交联设备”和“光交联聚烯烃绝缘电力电缆的生产方法及其专用设备”获中国专利授权；5．“一种低烟无卤阻燃电缆料的制备方法”和“针状或薄片状纳米级氢氧化镁及其制备方法”已申请国家专利。
聚合物光子材料和光子学实验室
学术带头人：张其锦教授（博士）（博士生导师）
本实验室在含稀土高分子研究工作的基础上，进行高分子材料和物理光学二个学科的交叉，研究折射率分别为阶跃型和梯度型的稀土掺杂聚合物光纤的制备过程及其性质。已获得了成果主要体现在：1．将稀土的发光性质与聚合物光纤的光波导性质相结合，提出了进行稀土掺杂的阶跃型和梯度型聚合物光纤的研制和性质研究，完成了钕掺杂阶跃型聚合物光纤的制备，并观察到该光纤放大的自发辐射性质；2．在实验上确定了聚合物光纤预制棒梯度折射率分布的基础，从理论上提出了独特的用于描述光纤预制棒材料的梯度折射率形成过程的方法，系统地研究了界面凝胶聚合反应对梯度折射率形成的各种影响因素；3．采用非偏光代替偏振光作为写入光源，完成了偶氮聚合物液晶的三维可控光致取向，将介晶基元的取向变化由二维平面空间扩展至三维立体空间。该实验结果被《先进材料》(Advanced Materials)用为封面材料进行了介绍，突出表明该工作结果的新颖性。
各项研究工作成果已发表论文70余篇,被 SCI、EI收录的论文达50篇以上。研究工作主要集中在信息传输光纤中有源聚合物光纤和信息光存储中偶氮聚合物液晶材料的研究。由于研究工作的探索性质和多学科交叉性质，研究内容始终处于科学研究前沿，研究工作进展较快。研究工作始终得到国家自然科学基金等各种研究基金的经费资助，同时也为在上述科学研究前沿领域中对未知领域的新探索奠定了基础。
高分子电学性能实验室
学术带头人：张兴元教授（博士）（博士生导师）
本实验室先后承担过国家自然科学基金项目、国家科委攻关项目、与日本、俄罗斯和香港合作项目以及企业委托开发项目的研究共十余项。这些项目涉及的研究方向主要有聚酯局域态本质与结构的关系、铁电聚合物非晶介电弛豫、铁电陶瓷/VDF-TrFE复合物极化分布、非线性介电性质、电离辐射研究高分子驻极体局域能级全谱的结构效应、高能辐射铁电性聚合物的局域态分布与电性质、超薄铁电性聚合物功能膜与信息传递、水性系列PU树脂的功能性等。本实验室在高分子物理化学、辐射化学与物理、高分子材料科学，尤其在高分子驻极体的热激电流研究和电离辐射对高分子材料结构、性能影响，VDF/TrFE铁电共聚物介电物理的结构效应等领域研究已有相当积累并取得诸多成果，在国内外多种学术刊物上发表研究论文120多篇，其中半数以上被SCI、EI收录。
在基础理论研究方面，获得的主要研究成果有：1．通过Co-60γ辐照、电子束等高能辐射方法，结合结构分析手段，利用光、热释电技术，建立了高聚物局域态与结构间的对应关系，并提出其相应的陷阱模型；2．发现γ辐照、取向、热结晶系列PETP TSC谱中的τ峰并阐明其本质是由深陷阱中受陷载流子的受热激发所引起；3．发现铁电共聚物介电频率谱中的非晶弛豫峰，并由此确证此类共聚物的非晶介电弛豫。确认其偶极弛豫由Arrhenius 型的结晶弛豫和WLF型的非晶弛豫两部分贡献；4．建立了用介电弛豫法测Tg的方法，可消除Tg测试中动力学因素的干扰；5．发现铁电共聚物在不同温度下的相态（铁电相、顺电相、熔融相）中其偶极弛豫具有同样类型的基元过程；6．研究了SBT、BSBT型压电陶瓷的极化与压电、热电性质。
本实验室还通过长期对PP、PET、PVDF等驻极体的深入研究，尤其在－、－PP驻极体方面的独特发现与见解，使丙纤驻极体过滤嘴产品得到了开发。一般的丙纤过滤嘴因成本较低，已广泛应用于卷烟工业，但其过滤效果没有醋纤的好，只能用于低档香烟。如果将丙纤做成驻极体，那么其过滤效果将达到或超过醋纤的水平。这样丙纤驻极体过滤嘴既可保留成本低廉的优点，又具有相当于醋纤的过滤效果。这类驻极体材料不仅可用于烟草行业，还可用作气体过滤材料从而净化空气。
本实验室在其它应用产品的开发研究中所研制成功的有系列功能性水性PU树脂，其中水性PU木器漆、水性有机硅PU纺织涂层用树脂、水性有机硅PU弹性涂料用树脂、水性PU粘合剂及聚氨酯泡沫材料、PU粘合剂系列产品等已达到（某些产品或指标甚至已超过）国外同类产品的技术水平。另外，本实验室研制的双路数据采集与温度控制系统，可用于多种仪器、仪表联机的自动数据采集和恒温、线性控温等过程，在化学合成、材料物理性能测试以及化学与物理分析等实验室的各种温度自动控制方面都有广泛的应用，很适合中小科技型企业投资生产与推广。
本实验室独特的科研手段和设备在于拥有先进的微机联控热刺激电流检测装置，可利用微电流检测技术对样品、产品进行质量检测和跟踪，还可利用此类装置进行有关材料方面的应用基础理论及产品开发研究。
高分子辐射化学实验室及科大创新辐化分公司
学术带头人：张志成教授（博士）（博士生导师）
高分子辐射化学实验室始建于1958年，是目前我国高校中唯一保留辐射化学研究方向的研究单位；同时她是国内辐射化学界唯一集教学、科研、应用开发于一体，也是目前我国辐照技术应用最成功的单位之一。辐射化学是以射线能量（、、、x射线及紫外光等）作为化学反应推动力，引发化学反应，并加以研究。该室主要研究课题包括：
用电离辐射技术研究乳液聚合理论及复合材料开发；辐射法制备无机纳米材料及复合材料研究；医用高分子材料研究与开发（医用水凝胶合成、抗菌性人造皮肤、人工渗析膜材料，人造骨及其它功能高分子材料）；无卤阻燃剂及阻燃高分子材料。自96年以来，在国内外重要学术期刊上发表学术论文150余篇，其中SCI、EI收录论文逾百篇。并与国外多家研究机构进行了广泛的学术合作和交流。
科大创新辐化分公司是我国开发辐照技术最为成功的单位之一。KG系列印染助剂问世于八十年代中期，是采用电离辐射高技术研制成功的一类新型印染助剂。目前，该公司的KG系列产品已发展到两大类七个品种。属于粘合剂类（国家专利号为86108672）的有KG-101A、101B、102和103；属于增稠剂类（国家专利号为88104060）的有KG-201、KG-202、和KG-401。已形成年产印染助剂5000吨的规模。另外，科创美系列环保乳胶漆也已形成规模，年产1万吨的生产车间2003年内竣工。
在技术上以辐射化学教研室为依托的科大创新辐化分公司是科大创新的骨干企业。
高分子合成与新材料实验室
学术带头人：白如科教授（博士）（博士生导师）
本实验室主要进行两个方面的研究工作，一方面是新的聚合反应和方法的研究，例如活性自由基聚合反应等；另一方面是高分子新材料设计与合成，例如分子量可控两亲性嵌段、两亲性星形、两亲性H形聚合物和盘状液晶高分子。由这些聚合物或有机化合物，通过超分子自组装可以形成纳米结构的高分子材料，或光电功能材料等。
主要研究方向：1．活性自由基聚合反应。目前集中在原子转移聚合、可逆加成裂解转移聚合及高能射线引发活性自由基聚合。2．盘状液晶的分子设计与合成。设计合成新型的盘状分子，例如蒄类分子，通过超分子自组装，形成新型一维光导电材料。3．纳米高分子材料的结构设计与制备。利用两亲性嵌段及两亲性星形聚合物通过超分子自组装，形成纳米结构高分子材料，例如纳米管、有序排列的纳米多孔膜等。4．天然聚合物改性研究。主要是天然多糖，例如甲壳素通过化学修饰作为生物医用材料。
本实验室完成了安徽省自然科学基金项目一项，燃料电池中的新型聚合物电解质研究。在研国家自然科学基金项目两项，以碟形柱状相为基础的光电导材料和γ－射线辐照引发活性自由基聚合研究。在活性自由基聚合反应方面取得了重要进展，首次实现了γ－射线辐照条件下的活性聚合。在盘状液晶方面合成了结构新颖的含咔唑基三叶草形盘状分子。
在国内外刊物共发表学术论文50多篇，其中一半多为SCI和EI所收录。
高分子凝聚态物理实验室
学术带头人：梁好均教授（博士）（博士生导师）
本实验室研究主要集中在两个方向：
1．采用计算机模拟和理论计算相结合的方法研究高分子物理和分子生物学中的基础性问题。采用的研究手段包括：Monte Carlo 模拟；分子动力学模拟；动态密度函理论；自恰场理论等。目前研究的兴趣集中在：嵌段、星型和带有特殊相互作用基团的高聚物在本体、溶液和受限态下的自组装行为；单链、杂链高分子和生物大分子（如蛋白质）的相转变、折叠的研究；生物大分子和药物大分子的设计。
2．以上述生物大分子和药物分子设计为基础，以天然植物药物分子为母核的药物合成。
本实验室曾承担攀登计划、国家自然科学基金、中国科学院和英国皇家学会合作项目和高分子化学和物理国家重点实验室项目多项。发表文章40多篇，其中SCI文章30余篇。
应用高分子实验室
学术带头人：吴承佩教授
本实验室主要从事高分子化学与物理、高分子材料的教学和科学研究，主要研究方向有开环及活性聚合、水溶性聚合物和高分子水凝胶制备与性能、高分子信息材料及高分子金属络合物导电及光学特性、合成聚合物乳液的制备和应用等。
本实验室目前正在进行的研究项目有：双亲性光响应高分子；聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备及性能；光存储聚合物材料；含稀土聚合物亚微米粒子的制备和性能；若干高分子助剂的应用及改性等。
在进行各项基础理论和应用开发研究中，本实验室获得了国家发明专利二项、省部委级科技进步二等奖二项、中国科学院科技进步三等奖一项等重要成果。在国内外中英文刊物上发表学术论文共35篇，其中有半数被SCI、EI收录。上述专利及其他研究成果中有三项在若干生产厂家推广应用，获得显著的社会效益和经济效益。
