庞烜 研究员 博士 吉林省 研究领域: 环保,新材料,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药 研究方向: 高分子化学 所在单位: 中国科学院长春应用化学研究所

基本信息

所在单位:
中国科学院长春应用化学研究所
单位类型:
科研机构
职称:
研究员
最高学历:
博士
专家介绍:
研究员,博导, 国家杰出青年科学基金获得者,环保高分子材料开发与应用国家地方联合工程中心副主任,中科院生态环境高分子材料重点实验室副主任。2008年博士毕业于中科院长春应用化学研究所。2008-2010年美国康奈尔大学纤维材料科学专业,博士后。主要从事环境友好高分子的基础与应用研究。研究领域如下:1.丙交酯聚合催化体系开发:聚乳酸是最具发展前景的可降解高分子材料,其微观链结构与材料性能直接相关。课题组设计了系列催化剂。探索了金属中心、配体结构等对催化剂性能的影响。发现共轭结构的多核催化剂在活性和对丙交酯的立体选择性非常高,得到了性能优异的聚乳酸材料;2.功能化嵌段聚酯结构设计:为了扩展聚酯类材料的应用范围,设计了对单体结构具有选择性的“一锅法”催化共聚体系,制备得到结构可控的嵌段共聚物。实现了对聚合物链段结构和物理性能的调控,同时功能化聚合物也为进一步扩展材料性能提供了修饰位点;3.利用可切换聚合方法制备嵌段共聚物:提出外部刺激调控催化的概念,通过在线可逆调节催化中间体构型,可从混合单体中精准控制并合成复杂结构的聚合物,实现对不同类型单体的选择性聚合,得到链段结构可控的嵌段共聚物。探索出气体和中心金属价态调节等外部刺激对混合单体的精准选择性聚合的反应。利用自主技术组建了山东吉鲁己内酯特种材料有限公司,建设了国内首条年产千吨ε-己内酯以及加工产品生产线。该项目的建设为己内酯/聚己内酯的国产化奠定了基础。实现了尼龙-11国产化的突破,打破了长期以来由法国阿科玛公司在国际上独家垄断尼龙-11生产技术的局面,填补了此项产品的国内空白。以上成果已在Angew. Chem. Int. Ed.,Applied Catalysis B: Environmental,Green Chemistry和Macromolecules等杂志上发表论文50余篇,授权专利18项。作为负责人主持国家基金委杰出青年项目、基金委重大项目、科技部重点研发计划、中科院青年团队、中科院国际合作、吉林省科技厅、企业合作等项目。入选中科院青年创新促进会。获中科院科技促进发展一等奖,吉林省科技进步一等奖。参与撰写国家标准一项。

科研能力

研究领域:
环保,新材料,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药
研究方向:
高分子化学
中文标签:
聚碳酸酯;催化剂;环氧化物;二氧化碳;交替共聚反应
英文标签:
Ring-opening Polymerization;Lactide;Biodegradable;Polymerization;Polylactide;Catalyst;Stereoselective;Targeting Delivery;Polyesters;Poly(ester Amide)s
研究成果:
1、己内酯的合成与产业化ε-己内酯作为一种重要的可降解塑料的原料,具有良好的生物相容性、无毒性、可生物降解性和良好的环保性能,在聚氨酯、一次性包装材料、可降解农膜及生物医学工程等领域得到广泛应用。由于没有核心技术,目前国内没有生产厂家,技术由国外垄断。目前国内单体需求在十万吨左右。课题组依托资助技术,建设了年产1000吨己内酯生产装置并实现稳定运行,获得工艺包,技术水平达到国际先进。为建设万吨级生产线打下了良好基础。2、尼龙-11产业化尼龙-11具有优异的机械物理性能、耐化学腐蚀性、耐磨损性、耐水解性、耐油性、柔软性能、易加工成型和对人体无害等特性,因此,在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。由于技术难题难以突破,目前国内尚无大规模产业化的尼龙-11树脂生产厂家。依托课题组多年来的技术积累,完成从蓖麻油到尼龙-11树脂的全流程生产,为工业规模投产打下坚实基础。3、新型环保防腐涂料的开发及应用随着经济的快速发展,防腐涂料的需求不断增加。特别是化工生产、航运船舶、以及海洋开发等领域,相关设备往往需要与酸、碱、盐、海水等强腐蚀性物质长时间接触。有时还需要承受高温、低温、冷热交替等极端工况。严重的腐蚀会缩短设备的使用寿命、增加运行成本,造成严重的经济损失。针对重腐蚀行业的特殊工况,课题组开发了一种新型环保耐高温重防腐固体粉末涂料,适合应用于与强酸、强碱、强氧化性反应物料直接接触的恶劣工况。该技术具有巨大的经济、生态与社会意义。
相关文献:
[1] Huang, Y.; Hu, C.; Pang, X.;* Zhou, Y.; Duan, R.; Sun, Z.; Chen, X.,* Electrochemically Controlled Switchable Copolymerization of Lactide, Carbon Dioxide, and Epoxides. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (20), e202202660.[2] Yang, Z.; Hu, C; Cui, F.; Pang, X.;* Huang, Y.; Zhou, Y.; Chen, X.; One-Pot Precision Synthesis of AB, ABA and ABC Block Copolymers via Switchable Catalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61(12): e202117533[3] Huang, Y.; Hu, C.; Zhou, Y.; Duan, R.; Sun, Z.; Wan, P.; Xiao, C.; Pang, X.;* Chen, X.* Monomer Controlled Switchable Copolymerization: A Feasible Route for the Functionalization of Poly(lactide). Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 9274–9278.[4] Gao, Z.; Gao, B.; Meng, S.; Yang, Z.; Liang, Z.; Sun, Z.; Zhou, Y.;* Pang, X.,* Synthesis of Random, Gradient, and Block-like Terpolycarbonates via One-Pot Terpolymerization of Epoxide, CO2, and Six-Membered Cyclic Carbonates. Macromolecules 2023, 56 (5), 2062-2069.[5] Yang, Z.; Hu, C.; Gao, Z.; Duan, R.; Sun, Z.; Zhou, Y.; Pang, X.;* Chen, X., Precise Synthesis of Sequence-Controlled Oxygen-Rich Multiblock Copolymers via Reversible Carboxylation of a Commercial Salen-Mn(III) Catalyst. Macromolecules 2023, 56 (6), 2370-2378.[6] Zhang, H.; Niu, M.; Zhang, Q.; Fan, H.; Hu, C.;* Pang, X.;* Nonsymmetric N?Substituted Polyureas from Ring-Opening Copolymerization of Aziridines and Isocyanates. Macromolecules 2023, 56 (15), 6099-6104.[7] Zhou, Y.; Gao, Z.; Hu, C.; Meng, S.; Duan, R.; Sun, Z.; Pang, X.,* Facile Synthesis of Gradient Polycarbonate–Polyester Terpolymers from Monomer Mixtures Mediated by an Asymmetric Chromium Complex. Macromolecules 2022, 55 (22), 9951-9959.[8] Hu, C.; Pang, X.;* Chen, X., Self-Switchable Polymerization: A Smart Approach to Sequence-Controlled Degradable Copolymers. Macromolecules 2022, 55 (6), 1879-1893.[9] Hu, C.; Chen, X.; Niu, M.; Zhang, Q.; Duan, R.; Pang, X.,* Immortal Ring-Opening Copolymerization of Epoxide and Isocyanate Using a Commercial Manganese Catalyst. Macromolecules 2022, 55 (2), 652-657.[10] Zhang, Q.; Hu, C.; Duan, R.; Huang, Y.; Li, X.; Sun, Z.; Pang, X.; * Chen, X.; A recyclable process between a monomer and polyester with a natural catalyst, Green Chem., 2022, 24(23): 9282-9289.
论文著作:
1. Polylactic acid (PLA): research, development and industrialization.
Xuan Pang; Xiuli Zhuang; Zhaohui Tang; Xuesi Chen
BIOTECHNOLOGY JOURNAL, 2010

2. Stereoselective Polymerization of Rac-Lactide Using a Monoethylaluminum Schiff Base Complex.
ZH Tang; XS Chen; X Pang; YK Yang; XF Zhang; XB Jing
Biomacromolecules, 2004

3. Polymerization of Rac-Lactide Using Schiff Base Aluminum Catalysts: Structure, Activity, and Stereoselectivity
Hongzhi Du; Xuan Pang; Haiyang Yu; Xiuli Zhuang; Xuesi Chen; Dongmei Cui; Xianhong Wang; Xiabin Jing
MACROMOLECULES, 2007

4. Ph-Triggered Charge-Reversal Polypeptide Nanoparticles for Cisplatin Delivery: Preparation and in Vitro Evaluation.
Yue Huang; Zhaohui Tang; Xuefei Zhang; Haiyang Yu; Hai Sun; Xuan Pang; Xuesi Chen
Biomacromolecules, 2013

5. Enolic Schiff Base Aluminum Complexes and Their Catalytic Stereoselective Polymerization of Racemic Lactide
Xuan Pang; Hongzhi Du; Xuesi Chen; Xianhong Wang; Xiabin Jing
CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL, 2008

6. Synthesis of Biodegradable and Electroactive Tetraaniline Grafted Poly(ester Amide) Copolymers for Bone Tissue Engineering
Haitao Cui; Yadong Liu; Mingxiao Deng; Xuan Pang; Peibiao Zhang; Xianhong Wang; Xuesi Chen; Yen Wei
BIOMACROMOLECULES, 2012

7. Synthesis, Characterization and Biodegradation of Functionalized Amino Acid-Based Poly(ester Amide)s
Xuan Pang; Chih-Chang Chu
BIOMATERIALS, 2010

8. Glucose-Sensitive Polypeptide Micelles for Self-Regulated Insulin Release at Physiological Ph
Li Zhao; Jianxun Ding; Chunsheng Xiao; Pan He; Zhaohui Tang; Xuan Pang; Xiuli Zhuang; Xuesi Chen
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY, 2012

9. Stereoselective polymerization of rac‐lactide with a bulky aluminum/Schiff base complex
Zhaohui Tang; Xuesi Chen; Yongkun Yang; Xuan Pang; Jingru Sun; Xuefei Zhang; Xiabin Jing
Journal of Polymer Science Part A, 2004

10. Stereoselective polymerization ofrac-lactide with a bulky aluminum/Schiff base complex
Zhaohui Tang; Xuesi Chen; Yongkun Yang; Xuan Pang; Jingru Sun; Xuefei Zhang; Xiabin Jing
JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY, 2004
发明专利:
1. 一种三核钴化合物、吸电子基多元聚酯材料及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
庞烜; 周延川; 孙志强; 张涵; 段然龙; 陈学思
公开日期: 2024-12-17 申请日期: 2022-06-30 公开号: CN114957344B

2. 一种双取代六元环酯及其制备方法和在制备可闭环回收聚酯中的应用
中国科学院长春应用化学研究所
庞烜; 范浩宇; 胡晨阳; 陈学思
公开日期: 2024-11-22 申请日期: 2024-08-09 公开号: CN118994077A

3. 一种酸酐环氧共聚酯及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
牛明鑫; 胡晨阳; 李博昆; 孙志强; 庞烜; 陈学思
公开日期: 2024-07-16 申请日期: 2024-05-10 公开号: CN118344566A

4. 一种(硫)脲/磷腈碱混合物的应用和聚酯及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
庞烜; 谢振彪; 杨振杰; 张宇露; 梁僮僮; 牛明鑫; 陈学思
公开日期: 2024-06-25 申请日期: 2024-04-25 公开号: CN118240194A

5. 一种咪唑衍生物的应用和聚酯及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
庞烜; 谢振彪; 杨振杰; 胡晨阳; 梁僮僮; 牛明鑫; 陈学思
公开日期: 2024-01-05 申请日期: 2023-11-20 公开号: CN117343307A

6. 一种高分子材料醇解回收的方法
中国科学院长春应用化学研究所
段然龙; 孙志强; 庞烜; 张翘; 陈学思
公开日期: 2023-11-28 申请日期: 2023-08-28 公开号: CN117126049A

7. 一种粉末涂料熔射热喷涂设备系统
中国科学院长春应用化学研究所
庞烜; 李帅; 林里; 陈学思; 孙志强; 张涵
公开日期: 2023-10-10 申请日期: 2022-08-22 公开号: CN115341165B

8. 一种环保照明系统
中国科学院长春应用化学研究所
孙志强; 庞烜; 林里; 杨振杰; 张涵; 陈学思
公开日期: 2023-03-21 申请日期: 2022-12-30 公开号: CN115823554A

9. 双组份金属催化剂、聚乳酸的制备方法和聚己内酯的制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
段然龙; 庞烜; 陈学思
公开日期: 2023-01-31 申请日期: 2022-08-30 公开号: CN115651179A

10. 聚乳酸的制备方法和聚内酯的制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
庞烜; 张翘; 段然龙; 孙志强; 胡晨阳; 陈学思
公开日期: 2023-01-17 申请日期: 2022-11-15 公开号: CN115612073A

11. 一种氟催化剂催化酸酐和环氧的共聚方法
中国科学院长春应用化学研究所
庞烜; 张翘; 段然龙; 孙志强; 胡晨阳; 陈学思
公开日期: 2022-12-30 申请日期: 2022-11-15 公开号: CN115536825A

12. 一种聚己内酯共聚物及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
庞烜; 杨振杰; 孙志强; 张涵; 陈学思
公开日期: 2022-11-15 申请日期: 2022-09-06 公开号: CN115340667A

13. 一种不对称铝化合物、多元聚酯材料及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
周延川; 段然龙; 孙志强; 陈学思; 庞烜; 张涵
公开日期: 2022-08-30 申请日期: 2022-06-30 公开号: CN114957307A

14. 一种聚碳酸酯材料的可控解聚方法
中国科学院长春应用化学研究所
庞烜; 周延川; 段然龙; 孙志强; 陈学思
公开日期: 2022-08-19 申请日期: 2022-05-05 公开号: CN114920715A

15. 一种粉末喷涂固化系统
中国科学院长春应用化学研究所
孙志强; 庞烜; 林里; 张涵; 李帅; 陈学思
公开日期: 2022-07-15 申请日期: 2022-04-01 公开号: CN114749317A

16. 一种粉末涂料组合物及其制备厚度可控静电喷涂涂层的方法
中国科学院长春应用化学研究所
孙志强; 庞烜; 林里; 张涵; 李帅; 陈学思
公开日期: 2022-07-15 申请日期: 2022-01-25 公开号: CN114292567B

17. 一种可降解双亲型防污漆及其制备方法和应用
中国科学院长春应用化学研究所
庞烜; 林里; 孙志强; 李帅; 陈学思
公开日期: 2022-06-14 申请日期: 2022-03-25 公开号: CN114621661A

18. 一种可降解的低表面能防污漆及其制备方法、应用
中国科学院长春应用化学研究所
庞烜; 林里; 孙志强; 李帅; 陈学思
公开日期: 2022-05-27 申请日期: 2022-03-25 公开号: CN114539899A

19. 一种铬化合物、其制备方法与多嵌段聚酯材料的制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
周延川; 孙志强; 段然龙; 庞烜; 陈学思
公开日期: 2022-05-13 申请日期: 2022-02-10 公开号: CN114478635A

20. 一种催化体系和多嵌段共聚物的合成方法
中国科学院长春应用化学研究所
庞烜; 杨振杰; 段然龙; 胡晨阳; 周延川; 陈学思
公开日期: 2022-05-10 申请日期: 2022-02-25 公开号: CN114456363A
科研项目:
1. 席夫碱配合物及具有可控结构的聚乳酸的合成与性能研究
立项时间: 2012-2015 项目经费:650000

2. 含官能团的基于氨基酸的聚酰胺酯的合成,表征及降解研究
立项时间: 2011-2013 项目经费:190000

项目合作

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