4月23日下午，四川省科学技术协会第十次代表大会闭幕式上宣布省科协新一届领导名单。化学学院王玉忠院士当选新一届省科协副主席。
      王玉忠院士长期从事有机高分子材料研究，特别是在阻燃材料、生物基与生物降解材料及高分子材料循环与升级回收等领域取得了系统的理论和应用成果，针对量大面广的通用高分子材料因固有的易燃性、难降解、不易回收等缺陷而引发的火灾危害、废弃物对环境造成污染等社会极为关注问题，从原理入手，攻克了制约高分子材料无卤阻燃化和循环利用的技术瓶颈和难题，在国际上引领了相关领域的发展方向，被国际同行评价为该领域的“创新与学术思想的引领者”；发表的论文近10年SCI引用超过2.7万余次，中国高被引学者，3项基础研究成果入选《国家自然科学基金资助项目优秀成果选编》；获授权发明专利180余件，实施应用取得显著经济效益，获校首届“产学研合作年度杰出贡献奖”最高奖；作为第一完成人，获得国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科技进步奖等国家和省部科技成果三大奖13项；获全国创新争先奖、何梁何利科技进步奖、四川省科技杰出贡献奖等荣誉。创建了环保型高分子材料国家地方联合工程实验室、新型防火阻燃材料开发与应用国家地方联合工程研究中心等多个国家和省部研究平台，为人才培养、学科发展、引领和促进行业发展与科技进步做出杰出贡献；领导的团队入选教育部创新团队和“全国高校黄大年式教师团队”，在建党百年荣获四川省优秀共产党员。获1项国家教学成果二等奖和2项四川省教学成果一等奖，获批一门国家级一流课程，四川省教书育人名师，获首届四川大学最受学生欢迎教师奖。

在“双碳”背景下，清洁可再生的新能源及其高效的储能器件已在消费电子、电动汽车、电网储能、便携式电源等领域快速发展和广泛使用。与此同时，储能器件的安全可靠性也成为了新能源行业关注的重点之一。然而，作为电化学储能器件的杰出代表——锂电池，由于易燃易渗漏小分子液态电解质、不耐热易燃聚合物隔膜、高能量密度电极等材料的使用，其在热滥用、机械滥用等引发热失控时极易造成起火、燃烧甚至爆炸等一系安全问题。
        王玉忠院士团队借助于在阻燃领域三十多年的科研积累，关注并致力于解决近年日益突显的锂电池的火/热安全问题，成立了由吴刚教授负责的专门研究小组。经过七年的探索研究，取得了一些重要进展。例如，针对高比能但活性硫易燃爆、易溶出的硫正极基锂电池，发展了兼具阻燃、抑制多硫穿梭的功能硫正极和隔膜技术（ACS Appl Mater Interfaces 2018, 10, 41359-41369; J Energy Chem 2020, 50, 248-259）;分别开发了纤维素基、聚离子液体基的耐热/阻燃的自支撑准固态电解质（ZL201710158774.0/Polymer 2019, 176, 256-263; ChemElectroChem 2019, 6, 3674-3683; Chem Eng J 2019, 375, 122062）；为解决传统阻燃化凝胶聚合物电解质（GPE）与电极不兼容的问题，将功能性的阻燃结构共聚锚定在GPE的聚合物骨架中，开发了对环境具有自适应能力以及耐热、阻燃的GPE（Energy Storage Mater 2022, 53, 62-71; J Energy Chem 2022, 65, 9-18)，并同时实现了GPE基锂电池火/热安全及电化学性能的提升；针对商用小分子电解液易燃的问题，分别从小分子（J Energy Chem 2023, 83, 239-246）和低聚物（J Energy Chem 2023, 84, 374-384）两方面设计合成了与多种电极兼容的高效阻燃的含P添加剂，破解了LE基锂电池阻燃与长寿命相矛盾的难题；发展了耐热阻燃的新型功能隔膜（Chem Eng J 2022, 432, 134394; Chinese Chem Lett 2023, 34, 107546），与不燃电解液耦合显著提高了电池的长循环稳定性和火/热安全性。
        固态聚合物电解质（SPE）是公认的可作为目前普遍采用的低安全性的小分子有机液态电解质（LE）未来的潜在替代者之一，在高比能的锂电池中极具发展前景。然而，其实际应用面临界面性能差和离子电导率低两大关键挑战。现有的解决策略主要是在SPE中引入适量有机溶剂或增塑剂，但这违背了其安全性设计的初衷。因此，高比能锂电池在发挥性能优势的前提下高效解决火、热安全问题，成为实现其大规模实际应用的关键。最近，王玉忠院士团队从SPE和LE的各自特点出发，取二者之长，补其短，提出了不含任何小分子溶剂和增塑剂的室温液态聚合物电解质（LPE）的理念（图1a）。基于分子结构设计，该团队成功合成了具有磷腈主链和甲氧基三乙氧基侧链的室温下液态的刷状聚合物分子PPZ。将PPZ与锂盐复合制备得到了液态聚合物电解质LPE。相比于传统SPE和LE，LPE表现出优异的综合性能和多功能性（图1b），即：PPZ主链结构中丰富的N、P元素赋予了LPE不燃性，同时参与形成富Li3N和Li3PO4的SEI层，使得SEI层具有柔性、热稳定性和良好的离子迁移能力，进而显著抑制了界面副反应和锂枝晶生长；含醚氧基的致密侧链避免了聚合物分子的链缠结和结晶，确保了更好的链段运动能力，以及N、O原子通过配位对锂盐解离、运输的促进作用；室温粘性可流动的特点，使得LPE不仅能够很好的浸润活性电极颗粒，并维持界面完整性，而且在高温和机械滥用时又不会从电池中泄漏。基于此，LPE赋予了锂电池优异的稳定性、循环性能及防火、耐热、耐真空、耐机械滥用等多方位的安全性。这项工作为锂电池面临的一系列安全问题提供了全新的解决思路。

图1. LPE的优势对比及在锂电池中表现出的多方面优点

        LPE填充到多孔隔膜中能够得到稳定的三维结构，不发生宏观上的泄露。如图3所示，LPE基电池在0.5 C，50 ℃至120 ℃范围内都具有可观的容量；在60 ℃和90 ℃下，可稳定循环1000圈，平均库伦效率＞99.5%；在2 C，120 ℃下可稳定循环100圈；综合锂电池的放电容量、循环倍率、循环次数、工作温度，LPE与已报道的聚合物电解质体系相比具有显著优势。
       无溶剂的LPE能够显著抑制电池热失控；基于LPE的软包电池能够稳定循环80圈且容量没有衰减，库伦效率＞99%；软包电池在高达210 ℃的高温下仍然能正常工作，且在真空下加热90 ℃也能正常使用；LPE赋予了软包电池阻燃性；此外，LPE基软包电池能抵抗穿刺、剪切等物理破坏。
       该工作以“Non-flammable solvent-free liquid polymer electrolyte for lithium metal batteries”为题发表在《Nature Communications》上（Nat Commun 2023, 14, 4617）。文章的第一作者是四川大学化学学院教育部环境与火安全高分子材料协同创新中心的朱国锐博士，文章通讯作者是王玉忠院士和吴刚教授。该研究得到国家自然科学基金、四川大学理科特色方向培育计划等项目的资助。
        原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-40394-8

3月28日上午，四川省科学技术奖励大会暨第三届“四川杰出人才奖”颁奖仪式在成都举行。我院王玉忠院士荣获第三届“四川杰出人才奖”，该奖是我省最高人才荣誉奖项，以省委、省政府名义授奖，每三年授奖一次，表彰为治蜀兴川事业作出突出贡献的杰出人才。
       王玉忠院士长期从事有机高分子材料研究，特别是在阻燃材料、生物基与生物降解材料及高分子材料循环与升级回收等领域取得了系统的理论和应用成果，针对量大面广的通用高分子材料因固有的易燃性、难降解、不易回收等缺陷而引发的火灾危害、废弃物对环境造成污染等社会极为关注问题，从原理入手，攻克了制约高分子材料无卤阻燃化和循环利用的技术瓶颈和难题，在国际上引领了相关领域的发展方向；发表的论文近10年SCI他引超过2.5万次，爱思唯尔中国高被引学者，3项基础研究成果入选《国家自然科学基金资助项目优秀成果选编》；获授权发明专利180余件，在四川等20多个省的50余家企业实施应用，取得显著经济效益，获校首届“产学研合作年度杰出贡献奖”最高奖；作为第一完成人，获得国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科技进步奖等国家和省部科技成果三大奖13项；获何梁何利科技进步奖、四川省科技杰出贡献奖。创建了环保型高分子材料国家地方联合工程实验室、新型防火阻燃材料开发与应用国家地方联合工程研究中心等多个国家和省部研究平台，为人才培养、学科发展、引领和促进行业发展与科技进步做出杰出贡献；领导的团队入选教育部创新团队和“全国高校黄大年式教师团队”，在建党百年荣获四川省优秀共产党员。获2项四川省教学成果一等奖，获批一门国家级一流课程，四川省教书育人名师，获首届四川大学最受学生欢迎教师奖。

日前，据国家科技部高技术研究发展中心消息，由四川大学化学学院王玉忠院士团队牵头申报的国家重点研发计划两个项目正式获批立项，第一个是“高端功能与智能材料”重点专项“可反复化学循环生物降解高分子材料”项目，第二个是“先进结构与复合材料”重点专项“面向高端应用的阻燃高分子材料关键技术开发”项目。

“高端功能与智能材料”重点专项--“可反复化学循环生物降解高分子材料”

         有机高分子材料的使用量大、面广且增长迅速，但在传统线性经济模式下会带来环境与资源问题，不利于绿色可持续发展。2019年9月，习总书记主持召开中央全面深化改革委员会第十次会议，指出“应对塑料污染，要牢固树立新发展理念，有序禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用，积极推广可循环易回收可降解替代品”。可反复化学循环生物降解高分子材料是集“可循环、易回收和可降解”一体的高分子材料，既满足了环境无害化消纳又可构建“单体⇔聚合物”化学闭环循环，从而能从源头上解决传统不可降解、难回收一次性塑料制品带来的全球性环境污染与资源浪费问题。然而，市场上尚缺乏这样的产品和技术，要么解聚时单体回收率低、要么难合成高分子量聚合物等，亟需攻关研究，实现技术突破。
        本项目针对聚对二氧环己酮(PPDO)、聚己内酯(PCL)、左旋聚乳酸(PLLA)这三种不同力学性能、热性能的可解聚到单体、可生物降解典型高分子材料产业发展和应用需求，聚焦单体合成、聚合、解聚与成型加工共性科学问题与关键技术，从热力学-动力学理论研究、聚合-解聚机理阐明、关键催化剂设计制备、核心技术突破、规模化合成与生产示范等进行全链条、系统性研究，一体化组织实施，“产学研用”共同参与、推进，使PPDO、PCL、PLLA的化学循环技术在国际上处于领先水平，并进一步为解决一次性塑料制品废弃后造成的资源浪费和环境污染提供可行的技术支撑。

“先进结构与复合材料”重点专项--“面向高端应用的阻燃高分子材料关键技术开发”

        在去年9月的科学家座谈会上，习近平总书记对科技创新作出了坚持“面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康”的发展原则。以5G通讯和轨道交通为代表的七大基建领域在我国发展迅速，给相关高端制造业关键材料的发展带来了机会和挑战。发达国家在这些领域早有布局；而我国在该领域的一些关键材料的阻燃技术发展滞后于需求，亟需攻关研究，实现技术突破。
       本项目针对上述高端制造业对高性能阻燃高分子材料的迫切需求，面向经济主战场，服务高端应用领域典型高分子材料的高质量发展，以环氧树脂、热塑性聚烯烃弹性体、聚脲弹性体、聚酯、聚碳酸酯、尼龙66等关键高分子材料为研究对象，聚焦典型高分子材料的阻燃构建原理与性能调控机制等共性科学问题和关键技术，揭示其阻燃结构设计原理、综合性能调控机制及阻燃作用机理等共性关键科学问题，攻克无卤阻燃关键材料制备与性能调控技术，最终实现上述材料的规模化生产与应用示范，满足关键阻燃材料的国内自主供给，提升我国阻燃高分子材料在高端应用领域的核心竞争力。
        国家重点研发计划重点专项是聚焦国家重大战略任务、围绕解决当前国家发展面临的瓶颈和突出问题、以目标为导向的重大项目群。以上项目的获批，是科技部对我校化学与材料领域科研能力的认可，项目的研究将有力支撑化学与材料学科的高质量发展。

为规范和加强科研项目管理，切实做好我校王玉忠院士牵头承担的国家自然科学基金重大项目“受限空间高火安全性高分子材料构建原理与方法”的研究工作，由我校承办的2020年度项目进展报告会，于2021年1月15日在四川大学成功召开。由于疫情影响，本次会议采用了线上-线下相结合的方式举行。

        出席本次会议的人员包括来自国家自然科学基金委工材学部的马劲处长、四川大学科研院吴尧副院长、该重大项目学术指导组的专家以及项目各课题负责人与研究骨干等，会议主持人为该重大项目的负责人王玉忠院士。本次会议分别对项目及五个课题的整体执行情况及相关进展进行了系统总结，详细讨论了年度进展中存在的具体问题及下年度的工作重点。
       我校科研院分管领导吴尧副院长代表学校致欢迎辞，表示学校与科研院将继续做好后勤服务工作，保证重大项目的顺利开展。国家自然科学基金委工材学部马劲处长在讲话时对重大项目管理进行了介绍，提出各课题之间，尤其是承担课题的年轻骨干之间，能进一步加强交流与合作，得到锻炼和成长，各课题组分工合作，把项目完成好。项目负责人王玉忠院士与各课题负责人胡源教授、唐涛教授、方征平教授、朱平教授分别对项目与课题在2021年度取得的进展进行了报告，并与外聘项目学术指导组的专家徐坚研究员、杨柏教授和戴李宗教授进行了深入讨论交流。学术指导专家对项目与课题执行情况给予了肯定，并对实施过程中存在的问题提出了指导意见，基金委工材学部的马劲处长也肯定了项目组在疫情年度所取得的进展和成果。
        本次年度报告会内容丰富，各课题组研究骨干与参会专家从不同角度对“受限空间高火安全性高分子材料构建原理与方法”项目的进展情况进行了积极交流，深入讨论了项目执行过程中遇到的问题及相关解决方案。本次进展报告会的召开对推动项目顺利有序进行具有重要意义。

火灾是威胁工业生产和公众安全的灾害之一。在火灾形成时，易燃材料快速燃烧，释放大量热量和有毒烟气，造成不可逆转的火灾事故。相比于火灾发生后的灭火救援，开发先进的火灾预警技术及使用阻燃化材料可变“被动灭火”为“主动防火”，防火于未燃，是从根本上预防和杜绝火灾发生的有效措施。
       现有的感温和感烟预警技术主要是通过热量辐射或烟雾颗粒到达传感器来触发警报，易受使用环境影响而产生误报和延迟预警（>100 s）；图像型探测技术受限于其检测信号（仅能检测明火或烟雾），即必须在火灾发生后才能进行预警，无法做到防火于未燃。目前工业场所和公共场所，尤其是一旦火灾发生将造成不可逆转危害的场所（如发电站、核电站、化工厂、危化品仓库、博物馆及商场等）的火灾提前预警问题亟待解决。
       我院王玉忠院士团队一直致力于研发安全可靠的阻燃材料及先进智能的火灾探测预警技术以解决火灾安全难题。最近，该团队受到自然界中的植物叶绿素的代谢和其分子结构的启发，设计了可在潜在火灾的高温下发生智能变色，释放颜色变化信号的分子传感器（Precursor Molecular Sensor，PMS），并制备了火灾探测预警器件，通过智能变色传感器与图像识别技术的交叉融合，发展了一种具有火情可视化功能，可防火于未燃的实时在线极早期潜在火灾和早期火灾的探测预警技术，可实现20 s内潜在火灾高温响应报警（275°C）和3 s内明火预警。

       植物体内叶绿素的合成与分解代谢受到外界环境（光、温度等）的影响，并导致植物叶片发生颜色变化。受此启发，作者设计出可在高温下发生化学结构转变，形成与叶绿素结构类似的酞菁环结构的邻苯二腈作为分子传感器PMS。PMS可在高温下形成酞菁环，并发生变色。
研究发现，在约180 °C时，部分PMS发生化学结构变化并形成酞菁环，PMS的颜色从白色变为绿色；而在更高的温度下，部分PMS会形成氮掺杂的炭，颜色从绿色变为黑色。PMS从白色变成绿色的温度（180 °C）远高于室温，且低于大多数化合物（化学品，木材，聚合物材料等）的自燃温度。PMS分子传感器在正常应用温度下稳定，但会引发火灾的异常高温下发生智能变色，释放变色传感信号，这一特性赋予了PMS火灾探测预警功能。
       将PMS混入乳胶漆中即可制备火灾探测预警器件，在275°C（潜在火灾高温）的模拟实验中，该器件可以响应高温，并产生变色信号，肉眼约2min可以观测到明显的变色；进一步将高温智能变色器件与图像识别技术结合，设计可捕获器件变色信号和可探测潜在火灾的智能识别算法并编写预警APP程序。图像识别算法的引入不仅极大地缩短了变色信号的识别时间还具有在线远程监控预警功能。该火灾探测预警器件可在20 s内探测到潜在火灾（275°C）以及3 s内明火预警。
      研究为新一代火灾预警器件的开发与制备提供了全新思路，对推动早期/极早期火灾预警技术走向实际应用具有重要意义。该工作得到国家自然科学基金重点项目（21634006）等项目的资助，相关成果以“Bioinspired Color Changing Molecular Sensor toward Early Fire Detection Based on Transformation of Phthalonitrile to Phthalocyanine”题目发表在Advanced Functional Materials，并以“A Plant-Inspired Approach for Early Fire Detection”题目被Advanced Science News作为亮点报道。该论文第一作者为博士研究生付腾，通讯作者为王玉忠教授和汪秀丽教授。
       全文链接：
       https://doi.org/10.1002/adfm.201806586
       Advanced Science News链接：
       https://www.advancedsciencenews. ... rly-fire-detection/

四川大学王玉忠院士团队主持完成的“不易成炭高分子材料的高效凝聚相阻燃体系构建及其作用机制”荣获国家自然科学二等奖。

不易成炭高分子材料的高效凝聚相阻燃体系构建及其作用机制        王玉忠,邓聪,赵海波,胡小平,邵珠宝,刘云,王俊胜,王德义,赵春霞        四川大学         2018年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）自然奖        一等奖

5月30日上午，四川省委、省政府在成都举行四川省科学技术奖励大会，隆重表彰为我省科技事业作出突出贡献的科技工作者。

我院王玉忠院士荣获2017年度四川省科技杰出贡献奖（唯一一位）；陈耀强教授、王健礼教授、龚茂初教授等完成的“满足国V排放标准的天然气汽车尾气净化催化剂研究及应用”荣获科技进步类一等奖；周翠松教授、肖丹教授等完成的“静电纺丝性能调控的高灵敏生化分析新方法”荣获自然科学类三等奖；由原子核科学技术研究所冯文研究员、我院丁颂东教授、袁立华教授等完成的“新型有机功能材料的设计合成及其在离子识别与核素分离中的应用研究”荣获科技进步类二等奖。

                          省委书记彭清华为省科技杰出贡献奖获得者、中国工程院院士、四川大学教授王玉忠颁奖

四川省科技杰出贡献奖2016年度曾出现空缺，2017年度由我院王玉忠院士获得。王玉忠院士主要从事环境友好高分子材料研究，是我国发展无卤阻燃技术和可循环利用的生物降解高分子材料的倡导者、开拓者和践行者。采用他的发明技术生产的阻燃聚酯产品，在全球市场占有率超过80%。王院士长期致力于高分子材料功能化与高性能化的基础研究和工程技术开发，是我国发展无卤阻燃技术和可循环利用的生物降解高分子材料的倡导者、开拓者和践行者。他作为第一发明人的40余项发明专利得到实施，先后在国内外39个企业进行转化，多个产品获得国际认证。据不完全统计，成果应用实现年销售额超过35.9亿元，取得了显著的经济社会效益。他先后创建了环保型高分子材料国家地方联合工程实验室、教育部工程研究中心和环境友好高分子材料四川省工程实验室。发表SCI论文480多篇，SCI引用一万余次，出版专著、教材和手册6部；获授权发明专利110余项；获11项国家和省部级科技奖励以及2017年度何梁何利“科学与技术进步奖”。多次担任国际性学术会议大会主席；担任12个中英文期刊编委，牵头和参与制订国标和行标12个。王玉忠院士曾荣获“全国优秀科技工作者”称号，入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选、国家杰出青年科学基金获得者、教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、教育部创新团队带头人、四川省学术与技术带头人。

Physio- and chemo-dual crosslinking toward thermo- and photo-response of azobenzene-containing liquid crystalline polyester

钟海艺, 陈力*, 丁晓敏, 杨荣, 王玉忠*

物理、化学双重交联偶氮液晶聚合物的合成及其光热双重响应性能

摘要: 结合化学交联提供的稳定性和物理交联提供的可热塑加工性可设计得到具有多种刺激响应行为的新材料. 本文以偶氮苯二氧己醇(BHHAB) 为液晶基元, 与苯基丁二酸(PSA) 和丙三羧酸(PTA) 本体聚合得到一系列液晶聚合物PBHPS-x%PTA, 其中PTA作为化学交联, 而取代苯基与介晶基元之间的π–π相互作用可提供物理交联. 热分析结果显示这些聚合物具有高的热稳定性并表现出近晶型液晶行为. 广角X射线衍射(WAXD) 和荧光光谱证实了分子间具有可作为物理交联点的π–π相互作用; 并且随着PTA含量的增加, 化学交联会逐渐影响分子链构象, 最终破坏物理交联作用. 轻度的化学交联保留了液晶聚合物的可热塑加工性, 而在物理交联与化学交联的共同作用下,液晶聚合物具有可逆光致形变, 热致形状记忆及自修复性能, 在智能高分子材料领域表现出一定的应用前景.