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2020年国家自然科学基金重点项目、面上项目支持的材料&化学领域

文章来源：未知更新时间：2020-01-18 11:47:26

日前，国家自然科学基金2020年项目指南公布。以下汇总了化学学部、工程与材料学部中重点项目、面上项目资助的材料&化学领域。

2020年度工程与材料学部重点项目资助领域

1.钢铁材料设计、制备、加工和应用中的关键问题(E0101、E0102、E0103、E0104)

2.有色金属材料设计、制备、加工和应用中的关键问题(E0101、E010、E0103、E0104）

3.高温合金、金属间化合物与金属基复合材料(E0101、E0102、E0103、E0104、E0105）

4.亚稳及纳米金属材料(E0106）

5.金属磁性和信息功能材料(E0107、E0109)

6.金属能源、环境与催化材料(E0108）

7.金属生物医用、智能与仿生材料(E0110

8.金属新相、新功能与具有金属性质的新材料(E01)

9.金属材料结构表征、表面与界面(E0101、E0103)

10.金属材料力学性能与服役行为(E0103、E0104)

11.面向应用的高性能无铅压电陶瓷基础研究(E0206)，拟在本方向以重点项目群的方式资助3~5项

12.大尺寸高性能陶瓷构件制备科学(E0204)

13.多功能高温结构陶瓷基础研究(E0204）

14.无机非金属材料前沿科学问题研究(E02)

15.无机非金属材料瓶颈技术中的基础问题研究(E02)

16.结构与性能导向的高分子材料合成(E0301)

17.高分子材料聚集态结构(含基元结构)调控及其与性能的关系(E0302）

18.高分子材料加工(含微纳加工和增材制造)新理论、新方法和新技术的基础研究(E0303）

19.生物医用高分子材料的关键科学问题(E0308)

20.高性能有机高分子光电材料与器件的关键科学问题(E0309）

21.与能源、生态环境和资源等相关的高分子材料基础研究(E0306)

22.高分子复合材料的结构/功能设计、制备及性能研究(E0305)

23.面向国家重大需求的高分子材料领域重大难题/挑战的基础研究(E03)

24.高分子材料理论、模拟和表征方法与技术的基础研究(E0302)

25.油气领域人工智能基础理论与关键技术(E0401、E0402）

26.超深超高压气藏高效开采科学问题(E0402)

27.大型复杂油气管网系统智能化保供基础研究(E0403)

28.深地金属矿原位开采机制(E0405)

29.巷道智能化快速掘进基础理论(E0404、E0405、E0406)

30.深部矿井智能通风理论与关键技术(E0406、E0408)

31.安全结构理论与应用基础(E0408)

32.重大灾害的监测、预测和救援基础研究(E0408）

2020年度化学科学部重点项目资助领域

无机合成新方法/新机制(B01)

2.功能导向的固体材料精准合成(B01)

3.有机合成中的新试剂(B01

4.金属/元素有机化合物的合成与性能(B01)

5.金属有机催化(B01)

6.天然产物与复杂药物分子合成新策略(B01)

7.高分子合成新方法(B01)

8.新型拓扑结构高分子的合成(B01)

9.功能导向的新基元与组装新方法(B01)

10.极端条件或外场调控下的化学合成及机制(B01)

11.特殊结构功能分子的创制(B01

12.基于绿色化学原则的新化学合成(B01)

13.生物合成与化学交互启发的合成(B01

14.催化过程的表界面动态表征与理论模拟(B02

15.高效催化反应基础(B02)

16.表界面分子的吸附、组装、活化与反应调控(B02)

17.胶体与界面化学的新体系与新方法(B02)

18.复杂体系的胶体与界面问题(B02)

19.电化学体系的精准功能调控(B02)

20.先进电解质的电化学基础(B02)

21.光电功能材料与器件的表界面化学问题(B02)

22.电子结构理论与方法(B03

23.化学动力学实验方法与应用(B03)

24.谱学新方法及应用(B03)

25.功能材料结构的设计与机制(B03)

26.高分子聚集态的结构演变机制(B03)

27.凝聚相与功能材料的光化学与光物理(B03)

28.复杂体系的化学热力学(B03)

29.化学成像新方法(B04)

30.微纳分析与器件(B04)

31.化学测量学的新理论与新原理(B04)

32.复杂体系分离分析(B04

33.单细胞测量与分析(B04

34.基于现代分析方法与技术的化学测量学(B04)

35.面向活体的化学测量(B04

36.智能传感与测量(B04)

37.原位实时在线分析新方法与新技术(B04)

2020年度化学科学部面上项目资助领域

化学科学一处

化学科学一处的资助范围为合成化学

合成化学(B01)

合成化学是研究物质转化和合成方法的科学，包含了无机、有机、高分子等物质的合成与组装。合成化学通过分子创造和物质转化过程中选择性的控制，逐步实现具有特定性质和功能的新物质的精准化制备和应用。合成化学作为化学学科的基础和核心，积极拓展与相关学科和领域的交叉融合，推动重大科学问题的解决，促进国民经济和社会的发展。合成化学面向化学科学、生命科学、材料科学、信息科学、能源和环境科学与工程等领域对新物质、新材料和新器件的需求，重点研究功能导向新物质的设计理论、结构控制、反应过程、高效和高选择性的合成与组装方法学，合成各种特定结构和特定功能的物质；借鉴生命体系的生物合成和转化过程，结合物理、信息等学科的研究方法和技术，发展新的合成策略；探讨物质合成与转化过程的机理和本质规律，建立相应的理论体系与实验基础。合成化学以绿色、安全、经济为目标，使新物质的合成变得更加精准和环境友好。合成化学发展将遵循这一趋势，更加注重人类健康、环境资源的有效利用和社会可持续发展。合成化学鼓励以下研究方向：新试剂、新反应、新概念、新策略和新理论驱动的合成化学；原子经济、绿色可持续和精准可控的合成方法学；化学原理驱动的生物及仿生合成；非常规和极端条件下的合成化学；基于分子间相互作用的非共价合成；功能导向的分子设计与合成；高分子可控合成与高性能化；新物质的创制与功能研究等合成化学倡导多学科的交叉融合，鼓励以物质创造与转化为核心的原始创新，为新产业的建立与发展奠定基础。

化学科学二处

化学科学二处的资助范围包括催化与表界面化学、化学理论与机制。

催化与表界面化学(B02)

催化与表界面化学旨在研究催化过程及表界面的结构与性质，揭示催化和表界面的物理与化学基本规律。催化与表界面化学资助的领域包括催化化学、表面化学、胶体与界面化学和电化学。这些领域涉及表面、气-固界面、气-液界面、液-液界面、液-固界面、固-固界面及气-液-固多相界面。催化化学重点支持发展催化新概念和新理论，发现催化新反应，创制催化新材料；注重多相、均相和生物催化的交叉和融合；加强催化活性位的理性设计和调控研究；发展原位、动态、时空分辨的催化表征新方法与新技术；注重催化反应过程的耦合和集成表面化学主要支持与固体表界面相关的化学和物理过程，以及相关表征技术和方法；鼓励的研究方向包括固体表界面结构、性能与调控，表界面组装与反应过程动态学与能量传递原理,以及表界面物理化学过程研究新方法。

胶体与界面化学支持利用新方法与新技术,揭示胶体与界面化学的本质；重视新型表面活性剂的设计合成与聚集体的构筑,发展新型分散体系,理解组装过程、界面吸附和浸润行为；制备具有自修复、外场响应性的胶体材料；加强胶体与界面化学在材料生命、环境和信息等领域中的应用基础研究。

电化学重点支持电化学界面体系的构筑与表征、原位时空分辨的谱学电化学方法、电化学体系的理论与模拟方法；注重高端电子制造中的表界面过程硏究；认识及调控电化学界面的电荷转移、物质输运和转化过程；发展电催化剂和电解质的设计、合成与表征方法；揭示电化学能量转化与储存、电化学合成、生物电化学、光电催化与电化学工程等领域的表界面科学问题。

化学理论与机制(B03)

化学理论与机制旨在建立和发展新的化学理论和实验方法,揭示化学反应和相关过程的机制和基本规律。

化学理论与机制支持的研究领域主要包括理论与计算化学、化学热力学、化学动态学、结构化学、光化学与光谱学、化学反应机制、高分子物理与高分子物理化学、化学信息学等

理论与计算化学重点关注电子结构理论、动力学及统计力学的新方法；针对化学、材料、能源、生命等复杂体系开展理性设计和计算模拟硏究；重视计算化学算法的发展和软件的创制与开发。化学热力学需发展适合复杂体系的相关理论和实验方法,注重化学热力学在生物能源/材料等交叉领域中的应用硏究。化学动态学重点探究化学反应的本质特征和激发态反应过程的非绝热效应,以及极端条件下的化学动态学；鼓励利用先进相干光源开展硏究；注重凝聚相超快动力学及微观结构和机制的硏究。结构化学注重电子结构与化学成键、表界面溶液与固体结构、复杂功能体系的结构表征方法、可控合成与组装、动态键合与转化。分子电子学关注相关器件的设计、构建、传感及理论模拟。光化学与光物理注重化学、材料与生命体系的光化学与光物理机制研究；光谱学着重发展空间分辨、时间分辨和能量分辨的新技术及其组合新方法。化学反应机制的硏究重在应用理论化学、计算化学和实验手段探讨化学反应微观机理和基本规律。高分子物理与高分子物理化学重点研究大分子的链行为和相互作用、不同尺度结构的演变机制与调控、微观结构与宏观性质关联的本质。化学信息学注重化学数据库的建立、人工智能在化学中的发展与应用。

化学科学三处

化学科学三处资助范围为材料化学与能源化学

材料化学与能源化学（B05)

材料化学与能源化学包括材料化学与能源化学两个领域，材料化学是研究材料的设计、制备、结构、性能及应用中的科学，是化学与材料、能源、环境、生命、医学和信息科学等学科之间的桥梁。材料化学是新型材料体系的科学基础，利用化学原理与方法，在原子和分子水平上设计新材料，发展制备技术，研究材料的构效关系；通过多尺度、多层次结构功能传递、集成与协同，实现材料微观、介观与宏观性能调控；硏究高性能和多功能新材料的创制及其在能源、健康、环境和信息等领域的应用。

材料化学注重精准制备具有特定功能的新材料，准确构筑和调控材料的结构和性能注重多学科的交叉与综合，注重结构与性能的关联，利用多种表征技术，深入探究材料体系的分子基础、原理和规律；面向国家重大需求，注重我国特色资源的深度利用。

发展功能材料，重视具有电、光、磁、声和热等特性，以及与生物学、医学、药学相关的材料化学。发展面向可穿戴器件应用的材料化学。关注利用人工智能优化先进材料的结构设计与制备过程，发展先进材料加工中的材料化学方法与原理。

含能材料化学关注髙密度化学能的储存、释放及应用的基础问题，发展全氮结构

离子型和配位型等新型含能材料的设计与制备方法。

能源化学是利用化学原理与方法，研究能量转化、传输、储存与利用的科学。其基

本任务是研究新型能量转换和储存机制，设计新材料，提出新理论，建立新方法，发展

新体系，构筑新器件，以实现能源高效清洁利用。

注重化石资源的清洁高效利用，加强非化石液体燃料、氢能等凊洁能源的淛备、存储及高效转化等硏究。电化学能源重点关注动力与储能型各类电池，重视电解质、隔膜、电极材料等化学基础问题。关注太阳能高效转化的材料设计与制备、器件组装与集成。重视发展能量转化与存储材料的硏究，优化相变能量储存材料；注重光-化学能热-电、光-电、光-热等重要能量转化过程的化学基础问题。关注生物质的能源化与资源化利用的化学基础问题，研究生物质催化热解，制备高品质燃料等。

化学科学四处

化学科学四处的资助范围包括化学测量学、环境化学和化学生物学。

化学测量学(B04)

化学测量学旨在发展与化学相关的测量与分析理论、原理、方法及技术，研制相关仪器、装置、器件及软件，以获取物质组成、分布、结构、性质及其相互作用的变化规律。

化学测量学注重学科交叉，突出方法学研究，重视基于新原理的仪器创制以及关键技术研发，并充分发挥在科学研究、国家战略需求及经济社会发展中的重要作用。化学测量学涵盖从宏观到微观体系的高通量、高灵敏、高特异性分析与检测，旨在建立新理论、新原理、新方法和新技术，拓展现有技术在重要科学领域的应用。研究方向包括化学测量理论创新、样品处理与分离、定性定量、谱学方法及应用、化学与生物传感、化学成像、材料分析、测量数据处理、仪器创制与关键技术研发、其他领域新技术在化学测量中的应用等。

化学测量学优先资助领域包括：复杂样品处理、分离与鉴定方法；时空分辨新技术与化学成像；测量新原理与技术；单原子、单分子、单细胞、单颗粒的精准测量；微纳分析与器件；生物大分子结构和功能分析；活体的原位实时探测；组学分析；生物分子识别与探针；原位在线分析技术；重大疾病诊断相关分析技术；深空、深地及深海分析技术；公共安全预警、甄别与溯源；小型仪器与装置的创制，基于大科学装置的化学测量，人工智能在化学测量学中的应用。

环境化学(B06)

环境化学是研究化学物质在环境介质中的存在、特性、行为、效应及其污染控制原理和方法的科学，是化学科学的重要分支和环境科学的核心学科。

环境化学面向学科前沿和国家重大战略需求，坚持问题导向，突出前瞻、创新、交叉、应用。环境化学主要资助领域涵盖环境污染与分析、污染控制与修复、环境毒理与健康、环境理论与计算、放射化学与辐射化学、化学安全与防护等。

环境化学是国家重大需求，同时存在许多瓶颈问题，这些问题的解决离不开一支高水平的环境化学基础研究队伍。本学科鼓励面向我国生态环境保护中的重大难题，凝练关键科学问题，通过实验室研究、现场实验、理论模拟相结合，发展新型检测技术和方法，研究污染物的环境化学行为、生态与健康效应及防治原理与方法等。鼓励硏究领域：环境催化新原理与新技术；复杂环境介质中污染物的分析与表征；新型污染物多介质界面行为与示踪；大气复合污染形成机制与控制；水、土污染控制修复及机理；固体废物处理处置与资源化；新型有毒污染物环境暴露与健康效应、微纳米材料环境行为与毒理、微生物耐药形成与防控；环境污染大数据与智能分析；放射性污染防治与放射性核素资源化；危险化学品与辐射防护中的关键化学问题等。

化学生物学(B07)

化学生物学利用外源的化学物质，通过介入式化学方法或途径，在分子层面上对生命体系进行精准修饰或调控。化学生物学创造新反应技术和新分子工具，为生命科学研究提供全新的思路和理念，推进实现生命过程(或功能)研究的可视、可控、可创造。化学生物学关注生命科学中重要分子事件的过程和动态规律，充分发挥化学科学的特点和创造性，主要开展以下研究：通过分子探针的构建与发现，实现实时、原位、定量探测或调控生命活动；发展新型生物相容反应，通过生物分子正交与偶联技术实现生物分子的修饰与标记，研究蛋白质、核酸、多糖、脂类等生物大分子及活性小分子、离子等物种的生物学功能；系统地建立、优化小分子化合物库和筛选技术，利用这些工具来干预和探索细胞内生物学过程，揭示未知的生命活动通路和新的生物分子间相互作用，推动基于功能小分子的信号转导和基因转录研究，实现药物靶标的确证、标志物的发现和先导化合物的开发，揭示活性分子的生物功能；解析生命活动中物质的生物合成机制，并利用生物体系、生物元件等完成特定化学反应、新的功能分子或合成特定目标分子；在创造和发挥化学工具和技术方法的基础上，开展对复杂生命体系的化学组装与模拟研究，建立化学生物学新理论，揭示生命活动的化学本质。

化学生物学鼓励原始创新，优先支持分子探针的发现、构建及其在生物重大事件和重大疾病中的分子机能和功能调控等方面的研究；鼓励以化学手段、方法解决生物学和医学问题为导向的研究；加强生物体系化学反应机理和理论的基础研究，推动化学与生物学、医学等交叉、融合与合作。

化学科学五处

化学科学五处的资助范围为化学工程与工业化学。