本方向主要從事有機功能高分子、精細高分子的合成與應用基礎理論研究，運用高分子分子設計手段，通過可控合成反應技術研究多層次結構高分子體系，並涉及高聚物多相體系的結構、性能與流變學；納米復合高分子；高分子 / 無機雜化復合；功能與綠色高分子；聚合物復合改性等。本方向是材料科學與工 程壹級 博士學科點的重要研究方向之壹，現有教授 3 人（博導 2 人），具有博士學位教師 10 人，先後承擔國家和省部級攻關、基金項目 20 余項，獲省部級科技獎勵10余項，2000年以來發表論文100 余篇，其中SCI 、EI收錄40余篇。
在多層次高分子可控合成方面，采用分子設計與性能設計相結合的手段，研究樹枝狀結構聚合物、核殼結構高分子、定點接枝結構聚合物的可控合成原理與實施方法，並展開結構、性能與功能關系研究。目前正承擔二項國家自然科學基金的研究，2004年在Advanced Materials, Macromolecules, Polymer 等刊物上發表論文 5 篇。
在聚合物復合改性方面，繼續開展高聚物***混物間相容性、界面特性、形態和尺寸控制及破壞機制、壽命預測及界面分子結合狀態等基礎理論及應用研究，並對有機高分子 / 無機雜化復合機理、聚合物納米復合體系物化性能及分子剪裁、組裝進行深入的理論研究和應用開發工作；目前正承擔 2 項國家自然科學基金的研究，近 5 年來在 Journal of Polymer Science-Part B, Jourmal of Applied Polymer Science, Polymer Science and Engimeering 等國際刊物上發表論文 14 篇。與安徽國風集團、皖北煤電集團、安徽豐原集團、安徽氯堿集團、黃山永佳集團等大型企業建立了長期的科研與人才培養合作關系，並***建了多個產學研工程中心。
在功能與綠色高分子方面（隱身塗層、紫外光固化塗料、溫致變色凝膠、水性塗料、水性粘合劑、兩親性塗料），進行光、熱、電磁學、力學、生物學等功能高分子材料的應用基礎研究及應用開發工作，並向綠色可降解高分子功能材料及環境協調型高分子材料方向拓展。目前承擔壹項國家自然科學基金項目和大量企業委托項目的研究。同時，丙烯酸型陰極電泳漆、快幹膩子、兩親性塗料等項目已成功地應用於上海、安徽等地的柴油機、汽車、叉車、空調行業，為企業帶來了顯著地經濟效益。環保型水性黏合劑系列已在合肥等地企業正式生產，滿足了市場需求。
無機功能材料的制備技術與工藝
無機功能材料包括了除有機高分子和復合材料以外的所有功能材料，在國民經濟發展中占有重要地位，其制備方法的研究與開發越來越引起國內外研究學者的高度重視。本方向圍繞我們所選定的介觀尺度新材料如催化劑材料、光學功能材料、礦物材料的制備，按照應用過程的需要來進行材料設計與過程優化，結合化學工程學科發展的最新動態與研究熱點，開展用化學工程的理論與方法去解決介觀尺度新材料制備過程中的關鍵問題，目標是通過對制備工藝 – 微結構 – 性能關系的研究達到對材料微結構與性能的控制。壹方面通過研究拓展傳統的化學工程技術如超重力技術、微重力技術、超臨界技術、水熱技術、膜技術等，將它們應用於介觀尺度新材料的制備；另壹方面發展新的單元技術和反應 – 分離集成技術，並解決其過程放大的技術問題，實現相關新材料的規模生產。通過研究創新，不僅可以解決新材料生產中的關鍵問題，同時也將促進新興的材料化學工程學科的發展。
本方向近年來先後承擔了 3 項國家自然科學基金項目、 1 項教育部優秀青年教師資助計劃、 2 項教育部留學回國人員啟動基金、 6 項安徽省自然科學基金、 1 項安徽省國際合作項目、 1 項安徽省科技攻關等項目，以及壹批企業委托合作項目。 2001–2006 年期間發表論文 120 余篇，其中在國際重要學術刊物上發表 SCI 論文 50 余篇，經 Web of Science 檢索，目前被國內外同行引用的次數已達 250 余次。申請發明專利 5 項及多項科研成果轉讓。獲得安徽省高等學校優秀科技成果三等獎 1 項，1 人被授予“安徽青年五四獎章”。 電化學作為具有廣泛應用背景的學科，其基礎研究往往具有強烈的應用導向，並在能源、材料、生命、環境以及納米科學領域有重要應用。應用電化學方向研究內容涉及非線性電化學、能源電化學、材料電化學、納米電化學、金屬電沈積、化學電源、電化學腐蝕與防腐、電解、電沈積、生物電化學、電催化材料與技術、納米功能材料、計算化學等方面。
本方向在電化學方法和技術應用、材料制備及電化學表征、電池技術等方面形成了自己的特色。合成新型的能源納米材料，重點開展鋰離子電池用電極材料、太陽電池材料的研究。系統制備了氮化物及復合材料，研究了氮化物材料的超電容性能，此項工作國外極少研究報道，國內沒有其它課題組的相關研究。在國內較早開展超電容材料的電化學研究；開辟炭氣凝膠材料新的制備方法，開發低成本高效率的制備工藝；充分利用稭稈這壹可再生資源，制備高比電容活性炭材料，解決稭稈燃燒帶來的環境和社會問題，開展新型儲能炭材料的研究與開發；開拓了國內電化學混沌研究，實現了電化學混沌的控制和同步的研究，在非線性電化學方面有明顯的特色和優勢；以層狀矽化物、石墨為基體，通過插層、雜化技術，獲得具有電池材料有機/無機層狀納米復合材料；結合電化學方法與生物技術進行生物分析，結合譜學電化學方法進行電化學現場分析，開展現場分析在天然抗氧化劑、生物激素及各種生物小分子的檢測及動態過程分析；開展電化沈積、材料表面處理和緩蝕劑應用，並采用無機有機雜化材料進行塗層保護，圍繞保護技術開展深入的理論研究和應用開發。
本方向積極參加科技企業的技改工作，與淮北東磁集團合作的科研課，得到省科技廳的支持，獲準為安徽省科技攻關重點項目。在生物質的綜合利用上，實現了與寧國市達成產學研聯合。在開發超電容器方面，與源光電器有限公司，形成產學研合作。銅電解精煉的相關研究，為提高了我國最大銅冶煉基地銅的品位發揮了重要作用。積極參與杭州灣公路大橋防腐工程項目，順利完成兩個防腐項目的研發與實施。開發的防水防腐材料已用於包公祠的保護中，取得了良好的效果。近年來，承擔了包括國家自然科學、安徽省自然科學基金、安徽省科技攻關，合肥市科技攻關項目多種科研課題。近年在國內外學術雜誌上發表論文 120 多篇。在電化學理論方面取得了重要成果，獲得了省科技成果三等獎多項。 本研究方向開展醫藥、農藥和表面活性劑及其中間體等精細與專用化學品的開發，開展精細有機合成與生物轉化及其過程中的理論和技術問題研究。精細化學品生產是化學工業中最重要組成部分，國際上精細化工在化工比重達 85 %以上，我國只有 50 %左右，而我們安徽省比重更低。精細化工行業是技術、資金密集行業，產品利稅率也很高。通過改革開放近三十年發展，我國在東部沿海地區已經發展起來相對集中的精細化工產業群，這也為安徽的精細化工發展提供了機遇。隨著化石資源的消耗，對利用生物質生產精細化學品的技術需求日益迫切。我省是東部的農業省，農產品等生物質資源產量較大，為生物轉化生產精細化學品提供了原料保障。因此，開展精細合成與生物轉化及其過程耦合技術的研究，對提高我省乃至我國的精細化學品生產技術水平，減少環境汙染和有毒有害物質排放，提高生產中安全水平，降低生產成本，將會起著決定性作用。
本方向結合現代化學工程發展動態開展了反應分離耦合工程和生物酶工程的研究，形成了具有自主知識產權和壹定優勢的結合塔分離的氯化反應工程技術。開發的氣液氯化反應－塔分離耦合工程技術已用於 1200 噸 / 年間二氯苯、 600 噸 / 年醫藥級壹氯丙酮和二（三氯甲基）碳酸酯（即三光氣）等的工業化生產過程。反應－塔分離工程技術還成功地用於 5000 噸 / 年醫藥用（無味） 1 ， 2- 丙二醇的工業化生產。依據化學反應原理和傳質過程的基本理論，研究了有機氣液氯化反應的等分子雙相擴散傳質過程，提出並建立了全新的傳質（數學）模型。目前，正在進行甲苯對位選擇性氯化反應分離耦合工程技術，利用稭稈（纖維素）產乙醇和乳酸等的固定化微生物酶同步糖化發酵技術的研究。
在藥物與精細功能化學品的合成方面，根據市場需求及國內外發展動態開展表面活性劑以及中間體和其它功能性精細化學品的合成研究，結合非專利藥物的工藝研究開展藥物的合成新方法和新技術研究，新結構藥物以“ me-too” 藥物為主，開展藥物的設計與合成研究。形成了具有自主知識產權並處於國內領先水平的三光氣法合成碳酸酯和異氰酸酯的新技術方法，已用於合成聚碳酸酯、碳酸二苯酯、碳酸（ 4 －硝基苯）酯、磺酰異氰酸酯等產品，其中三光氣法磺酰異氰酸酯的合成為我省以及我國的磺酰脲類除草劑的關鍵生產技術的突破做出了重大貢獻。目前，正在進行功能性產品羥基丁酮及其衍生物的合成、生物法香蘭素和燃料乙醇、細胞（酶）固定化生產高分子藥物右旋糖酐、抗癌藥物靈菌紅素的生物合成以及非水溶性藥物和多肽類藥物等的高分子前藥化設計與合成研究。 本方向將現代生物技術與反應分離耦合工程基本原理相結合，以生物酶工程技術和反應分離耦合工程為基礎，針對生物制藥過程的特點和目前存在的問題，著重研究保持微生物以及酶活性的固定化方法，並借助工程方法研究微生物以及酶合成藥物的過程，所開發的生物酶固定化技術方法已開始為生物制藥業提供技術保障。
本方向的主要研究內容包括：化學及生物制藥過程耦合工程技術與應用；藥物及其中間體的合成研究；藥用高分子與藥物新劑型；應用微生物及其酶對天然產物進行生物轉化；酶固定化技術研究；制藥工程 GMP 設計技術研究。
在固定化酶法生產右旋糖酐研究中，形成了腸膜狀明串珠菌固定化新材料及方法並申報了國家發明專利。采用海藻酸鹽基復合材料固定腸膜狀明串珠菌生產右旋糖酐蔗糖酶，推出遊離酶法合成右旋糖酐的新工藝。根據右旋糖酐合成形成機理，結合工藝工程條件對分子量大小和分步的影響的研究結果，提出了酶法原位定長剪切的分子量調控方法。結合反應分離耦合工程技術，基本實現了臨床用特定分子量的右旋糖酐的生產調控。對粘質沙雷氏菌酶促氧以及雙氧水對容易降解的多元酚/胺的降解的研究發現，可催化降解多元酚/胺的酶為胞外酶，基本弄清了酶降解氧化的機理。采用固定化酶實現了異丁香酚的轉化，並生產出香蘭素。
為解決阿司匹林胃腸道明顯刺激作用，同時延長其在體內的停留時間，以生物高分子 – 右旋糖酐為載體，合成出右旋糖酐 – 阿司匹林偶聯的高分子藥物。通過化學鍵將藥物和聚合物直接結合，制備可降解的生物溶蝕型緩釋藥物，使阿司匹林可通過水解或酶反應從聚合物中釋放出來，右旋糖酐 - 阿司匹林偶聯的高分子藥物因右旋糖酐的生物酶可降解性而具有腸靶向性。
以安徽地道銅陵丹皮提取物丹皮酚為有效成分，創造性地利用冰片以及冰片包合物與之形成突釋和緩釋結合型全天然日用防腐防黴劑，提供壹種對環境友好、對人體安全的純天然、高效、持效的新壹代防黴防蛀劑，已申報國家發明專利。
近幾年來，本方向承擔和完成了壹批省部級和企業委托合作項目，如：固定化酶法生產右旋糖酐新技術應用開發（皖經貿技術項目， 450 萬）；壹類新藥金水寶膠囊二次開發高技術產業化；發酵法生產香蘭素；中藥提取工程設計研究；中藥提取及制劑工程設計與研究；安全無毒型防黴防蛀劑的研究；卡介菌的核糖核酸生產技術 GMP 研究等。 安徽省是壹個礦產資源非常豐富的省份，膨潤土、明礬石、凹凸棒土、蛇紋石、鉀長石、高嶺土等礦物儲量十分豐富。但目前我省乃至全國的礦產資源利用率尚低，深加工及綜合開發利用空間很大。本方向自“七五”以來，在國家自然科學基金、安徽省科技攻關、安徽省自然科學基金、省重點科研、合肥市重點攻關等科研計劃的資助下，在相關企業的配合下，針對我國尤其是安徽省非金屬礦資源，重點開展了非金屬礦產物理化學性質、深加工技術和綜合利用新工藝、礦物材料的合成及應用等研究。
近十年來，本方向的典型成果有：
（1）礦物火法加工方面，獲得了明礬石礦物高溫快速脫水分解制備硫酸鉀和酸熔法分離鋁矽新方法；建立了鉀長石提鉀新機理，開發出從鉀長石制鉀肥和含鉀復合肥多種新工藝。
（2）在膨潤土、蛇紋石、高嶺土等礦物濕法加工方面，獲得活化酸浸新技術，使其 加工過程具有能耗低，原料消耗少，無環境汙染，工藝、設備簡單易實現工業化，基本實現了綠色加工等特點 。
（3）在礦物加工熱力學研究方面，利用“礦物加和技術”將復雜矽酸鹽礦物表示為可能的多種簡單化合物的組合加和的形式，並引入樹圖理論，采用最小二乘回歸方法估算了蒙脫石、蛇紋石等多種矽酸鹽礦物的標準Gibbs生成自由能，從而為矽酸鹽礦物化學加工過程的熱力學分析提供了依據。在礦物加工動力學研究方面，重點對高嶺土、蛇紋石、明礬石等礦物主要加工工序的反應模型、反應控制步驟、宏觀動力學及反應器的最優化設計等進行了研究，為主要設備的工業化設計打下了基礎。
（4）利用現代儀器研究發現，膨潤土、蛇紋石等經無機酸處理後所得的無定形二氧化矽有良好的功能性和顯著的易反應性，使其易於用來合成各種矽化合物，用作多種功能材料等。
（5）在利用 非金屬礦制取高附加值產品方面， 已研究出系列鎂化合物、矽化合物、鋁化合物等的生產技術。
（6）在礦物材料合成及應用方面，開展了微/介孔礦物材料——層柱粘土等的制備及應用研究；並在深入開展其結構與性能研究的基礎上，采用活性物質對層柱粘土結構進行修飾的方法，以期改善層柱粘土的性能，使其具有更優良的催化和吸附等性能。
上述成果的取得為非金屬礦的深度開發利用打下了堅實的基礎，並為礦產資源開發利用向環境友好和可持續發展的方向邁進提供了技術保障。目前已公開發表相關學術論文 60 余篇，成果已為國內外同行學者所重視。
在人類高度重視可持續發展的今天，資源綜合利用是壹項意義十分重大並且十分迫切的課題，涉及到資源加工利用中的諸多化學、化工和環境問題。本方向在已有工作基礎上，力爭在 “十壹五”期間發展成為安徽省非金屬礦綜合利用研究基地，並致力於加強 礦物資源 綠色加工工藝、新的應用領域等方面的研究和開發，使資源開發與利用向環境友好和可持續發展的方向邁進。 分離工程與技術是化學工程與技術重要的單元過程，是化學與生 物工程下遊加工技術的核心，也是國際化工熱點研究領域之壹。分離與精制過程在化學工程、精細化工、農產品加工工程、食品工程等眾多產業領域內都占有舉足輕重地位。深入開展化工產品與生物活性成分分離純化技術研究，有助於將我國豐富的生物資源優勢及時轉化為經濟優勢，對增強國際競爭力，帶動相關產業科學、快速、可持續地發展具有深遠重大的意義。
本研究方向緊跟國際分離與精制工程領域的前沿，以化工、石化、輕工、制藥、生物等工業生產過程為研究對象，重點研究膜分離、絡合萃取、超臨界萃取、精餾、吸附分離等新型分離技術與設備，並對產品成形噴霧幹燥、反應－分離集成過程、新型功能化學品開發、化工過程設計與控制等進行開發研究；另外在化工節能與換熱、環境保護等方面也取得了許多可喜的科研成果。
本方向先後在國內外著名學術期刊上發表研究論文 100 余篇，獲得國家發明獎、國家科技進步獎各 1 項，省部級各類獎勵 6 項，實用新型專利和發明專利 4 項。研究成果已在許多企業推廣、應用，如溶劑廠尾氣分離回收工程項目、超細粉體生產廠膜分離設備、急彎射流微粉分級機、氨基苯酚生產廢處理、膜法處理堿法草漿造紙黑液、草酸廠設計、天然藥物分離與精制等。 本方向從事與汽車、機動車有關的化學品的研究與開發，涉及到車用塑料，車用橡膠，車用水性粘合劑，汽車塗料與塗層，車內環境檢測、分析與評價，車用化學品的分析、檢測及評價等的研究。本方向的主要研究內容包括：
車用塑料的統壹：汽車上用的塑料品種達幾十種，給材料再生利用帶來更大的困難，從而提出汽車塑料材料品種統壹的問題。把車用改性聚丙烯材料歸納為低溫高抗沖型、高剛性型、耐熱型、低翹曲型等幾大品種，使各種汽車上使用的 30 余種聚丙烯材料盡量統壹起來。通過幾個大品種的開發研制，降低開發與回收成本，具有良好的經濟與社會效益。
汽車保險杠專用料的開發：汽車保險杠是汽車輕量化過程中的重要環節，並承擔著美化車體和提高行駛安全系數的作用。新型保險杠專用料要求具有更低的成本，更好的性能及可回收性，本方向在色母粒研制方面取得小試突破。
汽車儀表板骨架與蒙皮材料的開發：區分不同檔次的車型和用戶需求，針對各種各樣的需要開發出優質的汽車儀表板骨架與蒙皮材料。高檔車型可以選用 PC/ABS 或 PBT/ABS 合金材料作骨架；中低檔車型可以選擇 PP 骨架材料，低檔車型可以選用硬質 PVC 壹次成型骨架材料。在儀表板蒙皮材料用聚氨酯的研制方面，已積累豐富的開發和研究經驗，與合肥安利聚氨酯集團合作開發了新型聚氨酯人造革材料的生產配方和生產工藝。
POM 、 PA 工程塑料及其***混改性產品研發：本方向在 POM 工程塑料的阻燃改性和耐磨性方面作了大量工作，有許多學術論文發表，曾經與飛虎汽車有過愉快的合作。在 PA ***混以及玻纖改性材料的研制方面具有豐富的經驗。
塗料體系：總體發展思路是在逐步提高使用性能的前提下，向環保塗料方向發展。目前除底漆主要采用電泳漆外，其它塗層主要的研究方向有：水性塗料；高固體份塗料；超高固體份塗料；粉末塗料；光固化塗料。塗料助劑作為精細化工的壹部分對於塗料的開發具有十分重要的作用，結合塗料專用樹脂和塗料體系的開發，配套進行塗料助劑的研發，以形成壹個完整的體系。
車內環境檢測、分析與評價：汽車內使用了大量多類型的內裝飾材料，如車身材料、保溫材料、工程塑料、地板革、粘結劑等，所使用的高分子材料多達幾十種，其中都含有壹定的有毒有害物質。已成功完成江淮汽車委托項目，率先在全國制訂了汽車內空氣質量企業標準並通過省級鑒定，在開展汽車車箱內環境檢測、分析與評價，致力於摸清車箱內汙染來源，提出控制汙染源的措施與對策方面走在了國內前列。