潜心科研 随无涯之旅

  袁大强，男，博士，中共党员，1976年7月出生于安徽淮南。于1999年、2002年在北京师范大学化学系分别获学士、硕士学位。2002年7月起任职于中科院福建物质结构研究所，2006年7月在导师洪茂椿院士的指导下获中国科学院研究生院（中科院福建物质结构研究所）博士学位。2007年8月起先后在美国迈阿密大学(Miami University)化学与生物化学系、美国德州农工大学(Texas A&M University)化学系及可持续能源高级研究中心与周宏才教授开展新型多孔材料方面博士后研究工作。赴美期间，还曾作为客座研究员多次前往美国阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)进行合作研究。2011年8月作为海西院引进人才返回福建物构所工作，担任结构化学国家重点实验室研究员、课题组长、博士生导师。研究兴趣主要是新型多孔材料在清洁能源中的应用及其在催化化学中的应用。目前作为课题负责人承担国家自然科学基金面上项目、中科院前沿科学重点研究项目，同时以子课题负责人参与结构化学国家重点实验室团队攻关项目等多项研究课题。2012年获得中科院“百人计划”择优支持。

氢气与甲烷资源丰富，能量密度高且环境友好，是潜在的车载能源。目前，氢气与甲烷作为车载能源的主要瓶颈是其存储问题。我国高度重视储氢技术的发展，在国家科技部的“863”高新技术发展规划和“973”计划中，储氢材料都是重点研究项目之一。2012-2020年“节能与新能源汽车产业发展规划”中也明确提出要鼓励研发以天然气、生物燃料等作为替代燃料的新能源汽车。近年来，新型的多孔材料：金属-有机框架材料(Metal-Organic Frameworks，MOFs)与多孔有机网络材料(Porous Polymer Networks，PPNs)受到了广泛的关注，它们显示出优良的氢气与甲烷储存性能。但是，目前的MOFs与PPNs还不能从根本上解决氢气和甲烷作为车载燃料的问题。因此开发新型廉价的MOFs与PPNs作为清洁能源气体储存材料还有很大的研究空间和研究必要，也具有很高的理论价值和实用意义。袁大强研究员从解决以上实际问题的角度出发，通过分子模拟、分子设计和实验研究相结合的方法，研究和开发新型高效的储氢材料与储甲烷材料，在新颖结构的纳孔材料设计与性能研究、储气机理研究等方面方向取得了创新性的成果。

一是提出了构筑稳定、具有高比表面积MOFs的新策略，克服了传统MOFs合成中的稳定性和穿插等问题，得到一系列多孔MOFs (PCN-6X)，所得的MOFs材料具有超高的比表面积，最高的BET比表面积高达为5109 m²/g。

二是为了进一步提高纳孔材料的稳定性，利用四面体构型的有机合成子通过自偶合反应合成了多个多孔性的纯有机骨架化合物PPN-X。其中PPN-4有良好的水稳定性，其BET比表面积为6461 m²/g，是当时表面积最高的多孔材料之一。

三是系统地研究了多种具有高比面积的MOFs和PPNs材料储氢和储甲烷性能。合成的多孔材料中，储氢容量最高为73.2 mg/g，储甲烷容量最高为389 mg/g，均处于最高行列。该系列化合物所拥有的高效可逆的储能能力对未来燃料电池汽车的实际应用具有潜在的应用价值。

四是设计合成了一例稳定的多孔MOF(FJI-H8)，FJI-H8在室温常压条件下对乙炔显示了超高的吸附性能，在295 K和一个大气压条件下，FJI-H8对乙炔气体的重均吸附量高达224 mL/g，为目前文献报道的最大值。该研究揭示了开放金属位点与孔道的几何构型均对乙炔吸附性能有重要的影响，为开发新型乙炔存储材料提供了新思路。

五是利用原位X-ray单晶快照的方法详细阐明了一系列柔性MOF的动态响应的机理，为研究MOFs结构在气体吸附过程中的转变机理提出了解决方案，也为该类材料在智能材料中得到应用提供了理论依据。

科学研究永无止境，袁大强研究员立志献身于科研事业，具有强烈的事业心和责任感，在无涯的科学大海中不断前行。他潜心科研、追逐梦想，在科学研究讲求精益求精、步步严谨。在做研究的同时，他能积极了解国内外多孔材料领域的发展动态，主动跟踪新型多孔材料的实验技术发展，不断深入并拓展研究领域，此外他还为海西院及物构所学科建设和研究团队发展提出了许多宝贵的意见和建议。岁月无言，事业有形。收获是对耕耘的最好诠释。袁大强研究员迄今已在Nat. Commun.、Energy Environ. Sci.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Chem. Sci.、Chem. Mater.等国际知名期刊上发表SCI论文260篇，被他人引用超过8000次，2015年入选了美国汤森路透评选的全球“高被引科学家”名录。2015年起担任英国Nature出版集团旗的Scientific Reports《科学报道》期刊编委（SCI收录，IF = 5.228），同时也受邀担任Energy Environ. Sci. J. Am. Chem. Soc., Chem. Sci. Chem. Commnun.等20多个著名国际学术期刊的审稿专家。