博士研究生主要有以下7个专业:
无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、应用化学、工业催化、药物化学。
硕士研究生主要有以下10个专业:
无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、应用化学、工业催化、药物分析、药物化学、环境科学、材料与化工(化学工程)。
具体研究方向如下:
1)有机合成方法学与药物化学
该方向在催化形成碳-碳、碳-杂键反应体系等研究方面取得系列创新性成果:提出了交叉偶联与自身偶联合成反应新方法;发展了自驱动氮氧自由基催化剂和无金属参与选择性催化氧化的崔-吴反应;完成了抗艾滋病阿兹夫定和治疗脑梗布罗佐喷钠2个一类新药的研发。在构效关系研究的基础上,筛选出高活性、高选择性、具有自主知识产权的催化体系与合成工艺;在肿瘤、老年痴呆、心血管等重大疾病开展药物制备关键技术和新药创制方面取得突破进展。
2)功能分子选控性构筑
通过可离去双齿导向基成功实现了廉价金属催化的芳香酰胺与酚或醇的直接交叉偶联;首次对高价Co催化的碳氢活化氧化反应机理进行系统理论研究,并指导设计Cp*Co(III)催化碳氢键氧化反应;开发了有机膦配体合成和C-S键活化新方法,提出了有机共轭体系调控新模式。在现有基础上通过结构-性能关系探讨和新型催化剂设计,阐明催化剂分子结构与化学选择性、区域选择性和立体选择性的关系,实现功能分子的可控性构筑。
3)晶态金属有机框架功能材料
该方向在晶态MOFs材料合成及性能研究方面取得了系列突破性进展。在功能配合物及非线性光学性能研究方面,从理论上揭示了金属簇化合物非线性光学性能的影响因素及产生机理、并提供了试验模型;在金属离子对MOFs结构及性能调控方面,提出中心金属置换可调控结构和性质,并对MOFs材料在催化、气体吸附和抗癌活性等方面产生重要影响;成功设计合成了结构新颖的手性晶态MOF材料,实现了铁电性能和颜色的双开关行为;首次成功揭示了MOF材料的单晶到单晶转变和自发重结晶两步转变的机理,实现了水、醇的高效分离,为工业水醇分离提供了一种新的可行性思路。
4)绿色催化与催化材料
面向国家和河南省经济建设需求,研究开发了“苯选择加氢制环己烯催化剂及催化工艺”,阐明了苯选择加氢高选择性和高收率的科学本质,打破了日本在该领域的技术垄断,在全国10家企业工业化应用;在“环己烯清洁氧化制己二酸绿色工艺”研究方面,建成世界上第一套千吨/年级规模己二酸绿色生产工业装置,为减小温室气体排放和节能减排做出了示范。同时将致力于芳烃选择加氢、丙烯环液相环氧化、环己酮氨肟化、合成气制低碳醇和异构烷烃等催化剂和工艺研究,并在产业化应用上取得突破。利用理论计算结合原位分析测试技术,围绕酶催化反应、有机小分子催化反应、金属有机催化反应、非均相催化反应和光催化反应等方面的理论与分子模拟计算开展研究,以达到设计最优化催化剂组成、结构和最优化反应过程的目的,为新催化反应和高效催化剂的设计提供理论指导。
5)分子识别与生物(生命)分析化学
利用现代分离技术,包括色谱分离和毛细管电泳、纳米材料与生物电分析化学、光谱分析与分子传感和环境有毒物质分析化学,集特异性分子识别纳米材料设计、高效富集分离介质合成、灵敏光电检测技术研究用于环境、食品、药品、人体中有害有毒物质的含量水平测定,为其转移规律研究、危害机制研究、监管防控、应对突发事件、领导决策提供科学依据。
6)清洁能源与环境化学
运用热化学、催化转化、微生物学等方法将生物质资源转化为清洁能源,同时对新型电化学储能材料进行研究,构建高能量密度化学能量储存与转换新体系,解决能源的可持续性问题;对城市大气污染进行研究,进行污染源解析、有效控制和解决城市灰霾和PM2.5问题;运用工程与管理理论,提高节能减排控制管理水平和发展水污染控制技术为能源的可持续发展和环境质量改善的重要保障。本研究方向在生物质资源利用、清洁能源生产和环境污染控制方面具有重要的理论意义和实际应用价值。
方向(1)围绕催化形成碳-碳、碳-杂键反应合成功能分子,但催化作用途径不同,侧重各种键生成新方法及催化反应机理的研究。其中侧重产物分子的合成及其生物活性、作用机理研究和药物分子开发的可能性研究;方向(2)通过(1)在分子水平上对材料结构和性能的精确调控,合成先进纳米功能材料和纳米复合材料;方向(3)主要是设计合成晶态MOFs功能材料合成及性能研究方面及在相关领域中的应用;方向(4)是在(1)、(2)、(3)的基础上,以(6)的研究为导向并结合(5)的检测手段以及理论计算技术和优化方法,围绕绿色催化研究,特别是煤基资源的催化转化及产业化应用。