根据《关于2024年度山西省科学技术奖提名工作的通知》要求,现将我院邓沐聪参与中北大学申报2024年度山西省科学技术奖拟提名项目有关情况进行公示,公示期为3日。
公示期内,任何单位或个人如有异议,请以书面形式提出,并提供必要的证明材料。
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附件:船舶工程学院2024年度山西省科学技术奖拟提名项目情况简介
船舶工程学院
2024年12月25日
附件
船舶工程学院2024年度山西省科学技术奖拟提名项目情况简介
项目名称: 层状高能含能材料创制与稳定化机制研究
提名者:中北大学
提名意见:
该项目属于含能材料科学技术领域。在国家自然科学基金面上和青年项目等项目的资助下,围绕层状晶体结构的稳定化机制、构筑方法与技术、目标含能材料创制等开展了深入研究,取得了一系列原创性成果:
(1)发现了高晶体密度的离子型含能材料,阐明了其以“层内强氢键+层间π-π堆积”为特征的层状晶体堆积结构与高晶体密度和高安全性之间的构效关系,揭示了层状晶体结构的稳定化机制,为未来含能材料创制工作确立了方向。
(2)提出了“氢键适配”理论和“多层次相互作用体系”理论,解决了如何构筑离子型和共价型层状含能材料的难题,为层状高能含能材料研究提供了关键的理论和技术支撑。
(3)发展了具有重要应用价值的通用合成技术和含能材料,首创的集成环化、氮氧化、叠氮取代、硝化反应的“一锅法”合成方法,为工业降本增效和过程安全提供了可靠的技术基础,运用此方法合成的稠环含能材料(代号ICM-103)兼具能量、安全性、环境耐性等优势,在民爆领域展现出重大的工业应用价值;创制的钝感高能含能材料IHEMs-1,在安全性与TATB相当的情况下,能量水平接近RDX,实现了重大的技术突破。
项目已发表学术论文100余篇,其中发表在Nature子刊5篇和Cell子刊1篇,在含能材料领域受到广泛关注。本项目5篇代表性论文包括Nature子刊1篇(Nat. Commun.,IF=14.7)、中国工程院主刊1篇(Engineering,IF=10.1)和美国化学会旗舰期刊3篇(J. Am. Chem. Soc.,IF=14.4),总影响因子68,总被引次数929,单篇被引次数最高411,平均被引次数185次。发表在Nat. Commun.的成果已授权美国、欧洲和中国发明专利,受到《中国科学报》报道,被俄罗斯科学院捷林斯基有机化学研究所跟踪研究;发表在Engineering的成果(NAPTO)被列为2020年第9期封面文章,中国工程院编委评价,“封面图片描述了合成含能材料(EM)领域的两项最新研究成果,N5-的研究目的是突破EM的能量极限,而NAPTO的设计与合成则是基于发展安全且高能的EM的目标”;发表在J. Am. Chem. Soc.的成果被Nature子刊、Science子刊、Chem. Rev.和Adv. Mater.等国际顶刊引用,其中2篇为高被引论文,分别被引411次和327次。
提名该项目为山西省科学技术奖(自然科学类)一等奖。
客观评价:
[代表性论文 1,ESI高被引]: 德国慕尼黑大学的Thomas Klapotke教授在化学与材料顶刊Journal of the American Chemical Society发文引用了我们的研究(J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 19911-19916),评价认为我们的研究导致这样的结论:不仅必须考虑分子结构设计,而且必须考虑晶体结构设计,以在新的含能材料的性能和安全性之间找到平衡。从而肯定了本项工作的科学引领价值。
[代表性论文 2,ESI高被引]: 中国工程物理研究院张朝阳研究员在化学与化工顶刊Chemical Engineering Journal发文引用了我们的研究(ChemicalEngineeringJournal, 2024, 490, 151737),高度肯定了我们的研究工作,评价认为我们基于TATB的关键结构特征提出的名为“层氢键适配”方法,快捷简单,能够有效控制含能分子组装,在晶体中实施层层堆叠。
[代表性论文 3]: 西北工业大学严启龙在化学与化工顶刊Chemical Engineering Journal发文引用了我们的研究(Chemical Engineering Journal 489 (2024) 151429),肯定了我们建立的2D层状结构是有效的“能量转换器”。
[代表性论文 4]: 南京理工大学汤永兴教授、美国爱达荷大学J.M.Shreeve教授在在化学与材料顶刊Journal of the American Chemical Society发文引用了我们的研究(J. Am. Chem. Soc., 2020,142,3652−3657),高度认可了我们的研究工作,将我们的研究成果ICM-103作为其研究的两个核心对标物质之一。
[代表性论文5]:北京理工大学庞思平教授在综合性期刊Science子刊发文引用了我们的研究(Science Advances, 2020,8, eabn3176),评价认为我们的研究对理解含能材料的高安全性有重要启示价值。
代表性论文专著目录:
序号 | 论文 | 收录数据库 | 影响 因子 | SCI分区 | 中科院 分区 |
1 | Yongan Feng, Mucong Deng, Siwei Song, Sitong Chen, Qinghua Zhang*, Jean'ne M. Shreeve*. Construction of an Unusual Two-Dimensional Layered Structure for Fused-Ring Energetic Materials with High Energy and Good Stability. Engineering, 2020, 6, 1006-1012. | SCI | 10.1 | Q1 | 1区Top |
2 | Mucong Deng(#), Yongan Feng(#), Wenquan Zhang, Xiujuan Qi, Qinghua Zhang*. A green metal-free fused-ring initiating substance. Nature Communications, 2019, 10, 1339. | SCI | 14.7 | Q1 | 1区Top |
3 | Jiaheng Zhang, Qinghua Zhang, Thao T. Vo, Damon A. Parrish, Jean'ne M. Shreeve*. Energetic Salts with π-Stacking and Hydrogen-Bonding Interactions Lead the Way to Future Energetic Materials. Journal of the American Chemical Society, 2015, 137, 1697-1704 | SCI | 14.4 | Q1 | 1区Top |
4 | Jiaheng Zhang, Lauren A. Mitchell, Damon A. Parrish, Jean'ne M. Shreeve*. Enforced Layer-by-Layer Stacking of Energetic Salts towards HighPerformance Insensitive Energetic Materials. Journal of the American Chemical Society, 2015, 137, 10532-10535 | SCI | 14.4 | Q1 | 1区Top |
5 | Jichuan Zhang, Yongan Feng, Yiyang Bo, Richard J. Staples, Jiaheng Zhang*, Jean'ne M. Shreeve*. One Step Closer to an Ideal Insensitive Energetic Molecule: 3,5-Diamino-6-hydroxy-2-oxide-4-nitropyrimidone and its Derivatives. Journal of the American Chemical Society, 2021, 143, 12665-12674 | SCI | 14.4 | Q1 | 1区Top |
主要完成人情况:
第一完成人:冯永安;职称:教授;对本项目主要学术贡献:是代表性论文1的第一作者,代表性论文2的共同第一作者,代表性论文5的第二作者。
第二完成人:张嘉恒;职称:教授;对本项目主要学术贡献:是代表性论文3和4的第一作者,代表性论文5的共同通讯作者。
第三完成人:张庆华;职称:教授;对本项目主要学术贡献:是代表性论文1的共同通讯作者,代表性论文2的通讯作者,代表性论文3的第二作者。
第四完成人:张计传;职称:副研究员;对本项目主要学术贡献:是代表性论文5的第一作者。
第五完成人:邓沐聪;职称:实验师;对本项目主要学术贡献:是代表性论文1的第二作者,代表性论文2的共同第一作者。
第六完成人:陈思同;职称:副研究员;对本项目主要学术贡献:是代表性论文1的第四作者。
完成人合作关系说明:
序号 | 合作方式 | 合作者(本项目排名) | 合作时间 | 合作成果 | 证明材料 |
1 | 共同研究 | 冯永安、邓沐聪、张庆华、陈思同 | 2017-2024 | 发表论文 | 论文1-2 |
2 | 共同研究 | 冯永安、张计传、张嘉恒、张庆华 | 2013-2023 | 发表论文 | 论文3-5 |
在该自然科学奖6位完成人中,冯永安目前工作于中北大学,张嘉恒和张计传目前工作于哈尔滨工业大学,张庆华工作于西北工业大学,邓沐聪工作于哈尔滨工程大学,陈思同工作于中国工程物理研究院。以上排序均无异议,特此说明。
知情同意证明:
M. Shreeve作为代表作1、3、4、5的通讯/共同通讯作者,知情并同意冯永安将该论文作为代表性论文申报2023年度山西省科学技术奖(自然科学类)。