中国科学院长春应用化学研究所考研导师安立佳介绍
作者：科大科院考研网 发表时间：2019-09-28 来源：研招办
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导师介绍
研究领域
1. 高分子及其混合物体系相分离行为的统计热力学理论：
热力学理论是研究高分子共混体系相分离行为的重要手段之一。经典的理论有Flory-Huggins流体理论，Sanchez-Lacombe格子流体理论等等。在这部分工作中，我们基于Sanchez-Lacombe格子流体理论，研究了高分子共混物以及高分子溶液体系的相分离行为，讨论了高分子分子量的改变对相分离行为影响，同时建立了压力以及剪切场同时存在时计算高分子混合体系相图的新方法。此外，我们还成功地建立了有效的高分子混合物状态方程理论的组合规则。在研究多分散高分子体系的相分离时，我们阐明了数均分子量对多分散高分子混合体系相分离行为影响的物理本质是由于体系可压缩性的存在造成的。研究结果表明，不仅高分子的数均分子量对多分散体系相分离行为产生影响，体系的z均分子量以及体系的多分散系数都对相分离行为产生一定的影响。只有当分子量很大时，这些影响才变得很微弱甚至可以忽略 。近年来，我们着重发展了实验和理论相结合的方法，研究了嵌段共聚物/均聚物共混体系的相行为随分子量的变化关系。另外，对于聚烯烃PEOc/iPP共混体系，因其组成成分折射率非常接近，并且二者化学成分基本相同，所以实验上利用光学方法及散射方法很难精确建立此共混物的热力学相图。我们结合PVT分析仪得到的PVT数据，分子动力学方法及Sanchez-Lacombe格子流体理论，预测了PEOc/iPP共混体系的相图 。这些统计热力学的结果为实验上预测高分子共混体系的相图提供了可靠的理论指导。
2. 高分子复杂体系的多尺度及跨尺度模拟
众所周之，由于高分子自身长链结构的特性，其物理性质在空间及时间尺度上的跨度都非常大。目前国际上还没有一种理论、实验或计算机模拟方法，能够直接在不同空间和不同时间尺度上，实现高分子分子链运动、聚集体形态演变及流变行为的统一研究。因此，高分子多尺度和跨尺度研究方法的发展，已经成为当今国际学术界关注的焦点和研究热点。我们在微观尺度上，建立并完善了分子动力学模拟方法，并在双箱模拟基础上，我们提出了一种粒子交换动力学模拟方法来模拟简单流体的相行为，即通过简单比较两箱中化学势的大小来确定粒子是否交换。我们进一步研究了Lennard-Jones粒子的气液相分离行为，发现用该方法与传统GEMC方法得到的结果基本一致，只是在近临界点附近出现一定的偏离 。为了提高在近临界点的计算精度，我们进一步应用了Ewald Summation方法，得到的结果与状态方程理论预测的结果符合得很好。该方法的引入解决了在传统模拟方法中临界点附近计算结果不确定的问题。目前，我们已经把此方法应用到长链分子体系中，研究了不同支化度的链分子气液相图的差别。这种方法有望在研究聚合物共混体系相行为方面得到应用。在介观尺度上，我们建立了实空间SCF方法，研究了π型ABC嵌段共聚物、H型A2BC2嵌段共聚物的自组装行为，并对比了线形ABCBA五嵌段及H形(AB)2C(BA)2嵌段共聚物的微相分离行为。在此基础上，我们发展了格子自洽场模型，研究了具有刚性嵌段的工具物体系的微相分离行为。此外，我们还利用自洽场方法及无规相近似方法研究了线形均聚物与梳形嵌段共聚物共混体系的宏观相分离及微观相分离行为，得到了宏观相分离和微观相分离曲线 。在上述研究结果的基础上，我们发展了将自洽场理论与多相流LB方法相结合的模型，该模型能够将流体力学相互作用引入体系中，同时能够考虑高分子的微观链信息。应用此模型，对嵌段共聚物以及共混物体系的相分离过程进行了模拟，同时研究了相分离过程中缺陷的产生情况。通过对模型的进一步扩展，我们实现了对具有复杂结构的嵌段共聚物和复杂共混物体系的相分离动力学模拟。上述多尺度方法的建立，为描述聚合物及其共混体系的相分离行为提供了非常好的手段，同时，能够为高分子材料的加工和设计提供可靠的理论指导。
3. 高分子薄膜的相行为及转变行为
高分子薄膜在汽车工业、涂料工业、胶粘剂工业、医用高分子、分离膜材料以及光电器件等许多方面有着广泛的应用背景。然而，高分子薄膜材料的结构和性能与高分子薄膜体系的相行为及转变行为是密切相关的，因为只有清楚地理解这种相行为及转变行为，才可能精确控制高分子薄膜材料的结构和性能。而相分离和去润湿是影响高分子薄膜结构、性能及其稳定性的决定性因素，因此近年来科学家们针对高分子薄膜的相分离和去润湿行为进行了广泛的探讨和研究。此外，高分子薄膜是低维物理的理想模型体系，因为高分子具有较低的蒸汽压（质量守恒）和较慢的运动性（时间可辨），所以探讨高分子薄膜的相分离和去润湿行为必将有助于低维凝聚态物理的发展。因此，研究高分子薄膜的相分离和去润湿行为，无论在基础研究还是实际应用都有着重要的意义。
我们采用原位的研究手段，在线跟踪高分子薄膜的表面相分离、化学组成、去润湿等动力学演化过程，探讨了溶剂诱导去润湿、混合物体系的去润湿、多层膜体系的去润湿、表面相分离以及相分离和去润湿耦合等的动力学行为，提出嵌段共聚物有序无序转变的临界膜厚观点、建立温控AFM原位跟踪表面相分离的方法、提出“去润湿/（相分离-润湿）”的新机理揭示去润湿快于相分离的新现象、阐明了离位和原位关于表面组成不同的物理成因、提出新的渗透取代机理揭示不良溶剂会诱导高分子去润湿的根源、揭示了溶剂诱导去润湿的孔增长动力学的特殊规律等；这些研究结果为高分子薄膜结构和性能调控、高分子稳定性的控制提供科学依据。这部分研究工作发表在Macromolecules、Langmuir、J. Chem. Phys.、Macromol. Rapid Comm.、Polymer等发表15篇文章，国际国内学术会议邀请报告4次。多篇论文被重点引用、评述或关注，选做期刊封面1篇，2篇研究论文分别排进Most Acessed/Download Articles。
4.高分子物理凝胶
4.高分子物理凝胶
高分子凝胶，根据交联点的聚集维系力分为化学凝胶（化学交联）和物理凝胶（物理交联）两种类型。相对于化学凝胶，物理凝胶具有一定的可逆性，使其具有比化学凝胶更加奇特的性质，高分子物理凝胶目前在传感器、可控药物释放、人造肌肉、光学开关、锂电池、分子分级系统等方面显示出非凡的应用前景和价值。此外，非晶凝聚态物理遗留下一个巨大问题，就是至今依然不清楚非晶液固相转变的本质，这一基本物理问题的解决必将使得非晶凝聚态物理向前迈进一大步，这也就是为什么该问题成为目前科学界最为关注的125个重要科学问题的前50个问题之一[Science 创刊125周年专刊]。而物理凝胶是非晶液固相转变的典型体系之一，这方面的研究必将有助于这一问题在深层次上的理解。但由于高分子物理凝胶内部结构及其形成机理非常复杂，要有目的地获得特定结构和性能的高分子凝胶材料还是相当困难的，对高分子物理凝胶的可控制备和利用也还有相当长的路要走。因此，深入理解高分子物理凝胶的形成机理、结构及性能之间的定性与定量关系，不仅对凝聚态物理的发展和完善具有重要的意义，而且将促进高分子凝胶新材料的开发和应用。
我们利用模拟和实验方法探讨了高分子溶液体系的物理凝胶化行为，并获得了成果：1）揭示了遥爪型三嵌段共聚物的物理凝胶化在微观尺度上表现为桥形链和环形链之间的构象竞争；模拟发现改变熔剂尺寸导致物理凝胶化机理的改变； 2）实验和模拟相结合揭示了Pluronic 127升温引起再进入凝胶化行为的物理成因是由于束缚溶剂的丧失所至；3）对Monte Carlo模拟方法中的八位置键涨落模型进行改进，提高了模拟效率，并应用该模型模拟获得了极性基团饱和度对溶胶-凝胶转变的影响规律，同时得到了实验结果的验证。这部分研究工作发表在J. Phys. Chem. B和J. Chem. Phys.等发表多篇文章。
教育背景
学历
1989.09-1992.11 吉林大学，理学博士学位
1986.09-1989.07 吉林大学，理学硕士学位
1982.09-1986.07 吉林大学，理学学士学位
1986.09-1989.07 吉林大学，理学硕士学位
1982.09-1986.07 吉林大学，理学学士学位
学位
吉林大学 19890901--19920701 博士
出国学习工作
1998.09-1999.08 香港科技大学化学工程系，高级访问学者
1995.08-1997.05 国Mainz大学物理化学研究所，德国洪堡基金会奖学
金助理研究员
1995.08-1997.05 国Mainz大学物理化学研究所，德国洪堡基金会奖学
金助理研究员
工作经历
工作简历
2008.11-至 今 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家
重点实验室，研究员，博士生导师，所长，所学术委员
和学位委员会委员
2003.11-2008.11 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家
重点实验室，研究员，博士生导师，副所长，所学
术委员会和学位委员会委员
2000.07-2003.11 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家
重点实验室，研究员，博士生导师，所长助理，所学术
委员会和学位委员会委员
1999.09-2000.07 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家
重点实验室，研究员，博士生导师
1998.09-1999.08 香港科技大学化学工程系，高级访问学者
1997.12-1998.08 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理联合
开放实验室，研究员
97.05-1997.11 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理联合开
放实验室，副研究员
1995.08-1997.05 德国Mainz大学物理化学研究所，德国洪堡基金会奖学
金助理研究员
1992.11-1995.07 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理实验
室，助理研究员
社会兼职
2009-至今 《Frontiers of Chemistry in China》编委
2008-至今 国家自然科学基金委员会化学科学部第十二届专家评审组成员
2008-至今 政协吉林省第十届委员
2008-至今 《化学学报》编委
2008-至今 《高分子学报》编委
2007-至今 《功能高分子学报》编委
2007-至今 《化学通讯》主编
2007-至今 中国化学会副秘书长
2006-至今 《Asian Chitin Journal》编委
2006-至今 中国机械工程协会高分子材料专业学术委员
2005-至今 中国科学技术大学兼职教授
2004-至今 《应用化学》编委
2004-至今 复旦大学聚合物分子工程教育部重点实验室学术委员
2003-至今 IUPAC Macromolecular Division Membership
2003-至今 中国化学会应用化学学科委员会副主任委员
2001-至今 天津大学兼职教授
2008-至今 国家自然科学基金委员会化学科学部第十二届专家评审组成员
2008-至今 政协吉林省第十届委员
2008-至今 《化学学报》编委
2008-至今 《高分子学报》编委
2007-至今 《功能高分子学报》编委
2007-至今 《化学通讯》主编
2007-至今 中国化学会副秘书长
2006-至今 《Asian Chitin Journal》编委
2006-至今 中国机械工程协会高分子材料专业学术委员
2005-至今 中国科学技术大学兼职教授
2004-至今 《应用化学》编委
2004-至今 复旦大学聚合物分子工程教育部重点实验室学术委员
2003-至今 IUPAC Macromolecular Division Membership
2003-至今 中国化学会应用化学学科委员会副主任委员
2001-至今 天津大学兼职教授
