西南科技大学材料科学与工程学院常冠军

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常冠军，男，教授，博士生导师，四川省杰出青年科技人才计划，科技城高层次创新创业人才“涌泉计划”团队负责人，西南科技大学龙山人才支持计划“拔尖人才”。围绕国家重大工程需求，聚焦高分子科学前沿，长期致力于动态键驱动功能高分子的构筑和循环再生等应用基础研究工作。提出了基于配位键和阳离子-π等动态相互作用构筑高强韧、可循环再生热固性树脂的理念，巧妙地利用动态键在外力作用下的实时解离与重构实现了新型高强韧热固性树脂的循环利用。近年来，主持国家自然科学基金3项，省部级和地市级等纵向基金8项。相关成果发表在Advanced Materials, Journal of Materials Chemistry A等国内外权威核心刊物上，SCI收录论文40余篇。授权美国发明专利3项、中国发明专利6项。本研究的开展为新型交联高强韧聚合物的构筑与再生提供了新途径和新设计理念，发展了一类用传统方法难以获得的结构新颖、性能优异、可再生的交联高性能聚合物材料，减少了资源浪费，减轻了环境负担。为国家“节能优先、结构多元、环境友好”的可持续发展战略做出了重要贡献。

常冠军
导师类别        博、硕导
性 别        男
出生年月        1981年2月
通讯地址        四川省绵阳市涪城区青龙大道59号
Email        gjchang@mail.ustc.edu.cn



工作经历
2012/7 - 至今，西南科技大学，环境友好能源材料国家重点实验室，副研究员，副主任。
教育经历
2017/9 - 2018/9，美国常春藤高校-宾夕法尼亚大学，访问学者。
2009/9 - 2012/6，中国工程物理研究院，凝聚态物理，博士。
2006/9 - 2009/7，青岛科技大学，材料加工工程，硕士。
2002/9 - 2006/7，青岛科技大学，高分子物理与化学，学士。
获奖、荣誉称号
1.  2018年度绵阳市科学技术进步三等奖；
2.  2018年度西南科技大学 “青年五四奖章获得者”；
3.  2017年度西南科技大学优秀本科生导师；
4.  2015、2017年度中国大学生高分子材料创新创业大赛研究生“优秀指导老师”；
5.  2014、2015年度西南科技大学学生科技活动“优秀指导教师”
6.  2015年度西南科技大学 “校级优秀教师”。
社会、学会及学术兼职
1.  2019年-2020年美国化学会会员（会员号：31297285）；
2.  2019年-2021年美英国化学会会员（会员号：678108）；
3.  2018年-2023年中国材料研究学会高级会员（会员号：E495115921S）；
4.  2018年-2023年中国化学会会员（会员号：190910346）；
5.  2019年四川省科学技术协会第九次代表大会大会代表。
研究领域
（1）阳离子-π等动态键驱动实现吲哚基热固性高性能聚合物的构筑及其循环再生:
        高性能聚合物具有良好的力学强度，被广泛应用于航空航天和微电子等高新技术领域。通过化学交联的方式可以进一步提高聚合物的力学强度，然而韧性往往变差，另外交联后的聚合物很难再循环利用，不能重铸，废弃材料只能用废渣填埋法处理。我们课题组通过在刚性骨架聚合物体系中引入“点-面”动态交联模式，通过阳离子-π等作用成功构筑了系列高强韧、可循环使用的新型高性能聚合物材料，实现了热固性聚合物强度和韧性的同时提高，解决了热固性工程塑料无法循环使用的公认难题。
（2）阳离子-π等动态键驱动吲哚基聚合物实现金属离子的高效富集。
         如何开发绿色、经济且高效的金属离子富集方式一直以来是人们共同面临的难题。申请人成功构筑了系列吲哚基多孔高分子材料，提出了通过建立吲哚基团与金属离子之间的“点-面”阳离子-π相互作用，成功实现了聚合物材料对液体中金属离子的高效富集，发展了一种金属离子富集方法。
（3）多功能高性能高分子材料的设计、合成及应用研究；
（4）超分子自组装材料的设计、制备及应用研究；
（5）高性能质子交换膜的设计及制备；
（6）微孔凝胶材料的设计、合成和及应用研究。


科研项目
主持项目   
1. 基于动态阳离子-π作用高强韧高分子材料的结构调控与构效机制研究，国家自然科学基金（项目编号：21973076），2020.01-2023.12.
2. 聚合物链间阳离子-π相互作用的构筑与作用机理的研究，国家自然科学基金（项目编号：11447215），2015.01-2015.12.
3. 金属配位交联高性能聚合物的构筑络合/解离机理研究，国家自然科学基金（项目编号：21504073），2016.01-2018.12.
4. 金属骨架高性能聚吲哚薄膜的构筑，四川省杰出青年培育计划（项目编号：2016JQ0055），2017.01-2018.12.
5. ***材料制备技术，总装备部（项目编号：18zg8120），2018.01-2018.12.
6. 高强度低渗透聚合物薄膜制备与表面改性研究，装备预先研究基金，2019.01-2020.12.
7.  基于新型功能材料的航空XXXXXX，军工横向项目（项目编号：18zh0188），2018.06-2019.06.
8. 龙山学术人才科研支持计划“拔尖人才”项目（项目编号：17lzx314），2017.06-2018.06.
9. 龙山学术人才科研支持计划“拔尖人才”项目（项目编号：18lzx308），2017.06-2018.06.
10.  高效CO₂选择性吸附吲哚基微孔材料的构筑，大学生大学生创新创业项目（项目编号：201710619013）2017.07-2018.07.
11.  金属配位交联高性能聚合物的构筑及循环利用，四川省教育厅重点项目（项目编号：16ZA0136），2016.01-2018.12.
12.  金属配位交联聚芳吲哚的构筑及其高强度树脂的制备研究，绵阳市科技厅项目（项目编号：15zd2101），2015.01-2016.12.
13.  碳纤维接枝改性有机硅灌封胶的制备，西南科技大学博士基金（项目编号：12zx7129），2012.07-2014.12.
14.  液体闪烁体研究，横向课题（项目编号：13zh0061）， 2013.01-2014.12.
15.  N-芳基聚吲哚耐热树脂的制备，横向课题（项目编号：14zh0178）， 2014.07-2015.12.
16. X射线光电阴极，横向课题（项目编号：16zh0198）， 2016.06-2017.06.


发表论文
2020年
(1). Yan Wang, Lin Zhang, Li Yang, Guanjun Chang, An indole-based smart aerogel for simultaneous visual detection and removal of trinitrotoluene in water via synergistic effect of dipole-π and donor-acceptor interactions, Chemical Engineering Journal, 2020, 384, 123358.


2019年
(4). Peng Yang, Li Yang*, Yan Wang, Lixian Song, Junxiao Yang, Guanjun Chang*, An indole-based aerogel for enhanced removal of heavy metals from water via the synergistic effects of complexation and cation-πinteractions, Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7, 531-539.
(3). Li Yang, Yuanchi Ma, Yewei Xu, Guanjun Chang*, Cation–π induced lithium-doped conjugated microporous polymer with remarkable hydrogen storage performance, Chemical Communications, 2019, 55, 11227-11230.
(2). Yan Wang, Lin Zhang,* Li Yang,* Yuanchi Ma, and Guanjun Chang*, A recyclable indole-based polymer for trinitrotoluene adsorption via the synergistic effect of dipole–π and donor–acceptor interactions, Polymer Chemistry, 2019, 10, 4632-4636.
(1). Yannan Li, Li Yang*, Mengqi Du, Guanjun Chang*, Rational design of a boron-dipyrromethene-based fluorescent probe for detecting Pd2+ sensitively and selectively in aqueous media, Analyst, 2019, 144, 1260-1264.


2018年
(5). Guanjun Chang,* Li Yang, Junxiao Yang, Mark P. Stoykovich, Xu Deng, Jiaxi Cui, and Dapeng Wang*, High-Performance pH-Switchable Supramolecular Thermosets via Cation-π Interactions, Advanced Materials, 2018, 30, 1704234.
(4). Wenxuan Wei, Guanjun Chang*, Yewei Xu, Li Yang, An indole-based conjugated microporous polymer: a new and stable lithium storage anode with high capacity and long life induced by cation–π interactions and a N-rich aromatic structure, Journal of Materials Chemistry A, 2018, 6, 18794-18798.
(3). Guanjun Chang, Yan Wang, Cheng Wang, Yannan Li, Yewei Xu, Li Yang*, A recyclable hydroxyl functionalized polyindole hydrogel for sodium hydroxide extraction via the synergistic effect of cation–π interactions and hydrogen bonding, Chemical Communications, 2018, 54, 9785-9788.
(2). Guanjun Chang, Cheng Wang, Mengqi Du, Shenye Liu, Li Yang,* Metal-Coordination Crosslinked N-Polyindoles as Recyclable High-Performance Thermosets and Nondestructive Detection for Their Tensile Strength and Glass Transition Temperature, Chem. Commun., 2018,54, 2906-2909.
(1). Li Yang, Mengqi Du, Shien Yang, Wenxuan Wei, and Guanjun Chang*, Recyclable Crosslinked High-Performance Polymers via Adjusting Intermolecular Cation-π Interactions and the Visual Detection of Tensile Strength and Glass Transition Temperature, Macromol. Rapid Commun. 2018, 39, 1800031.


2017年
(5). Li Yang,* Cheng Wang, Guanjun Chang,* Xianyan Ren, Facile synthesis of new coumarin-based colorimetric and fluorescentchemosensors: Highly efficient and selective detection of Pd2+inaqueous solutions, Sensors and Actuators B, 2017, 240, 212–219.
(4). Li Yang, Guanjun Chang*, and Dapeng Wang, High and Selective Carbon Dioxide Capture in Nitrogen-Containing Aerogels via Synergistic Effects of Electrostatic In-Plane and Dispersive π-π-Stacking Interactions, ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, 9, 15213–15218.
(3). Wenxuan Wei, Li Yang* and Guanjun Chang*, Heat-resistant and photoluminescent indole-based poly(ether sulfone)s, High Performance Polymers, 2017, 1-5.
(2). Cheng Wang, Li Yang* and Guanjun Chang*, High Performance Polyazaindole as a Novel Acid Fluorescent Sensor with a Tunable ICT Effect. Polymer Science, Series B, 2017, 59, 591-600.
(1). Cheng Wang, Li Yang*, Guanjun Chang*, Microporous coordination polymer with secondary amine functional groups for CO2 uptake and selectivity. Journal of Polymer Research, 2017, 24, 219.
2016年
(4). Guanjun Chang,* Zhenfang Shang, Tao Yu, Li Yang.* Rational design of a novel indole-based microporous organic polymer: enhanced carbon dioxide uptake via local dipole–π interactions. Journal of Materials Chemistry A, 2016, 4, 2517-2523.
(3). Guanjun Chang*, Li Yang*, Junxiao Yang, et al. A nitrogen-rich, azaindole-based microporous organic network: synergistic effect of local dipole–π and dipole–quadrupole interactions on carbon dioxide uptake. Polymer Chemistry, 2016, 7, 5768–5772.
(2). Zhenfang Shang, Li Yang,* Guanjun Chang*. Soluble N-substituted poly(benzimidazole imide)s via C-N coupling reaction. Polymer International, 2016; 65: 332-338.
(1). QiaojiaoWang, Li Xiong, Fanghua Zhu, Li Yang* and Guanjun Chang*. High performance poly(N-aryleneindole ether) containing pyridine units as a novel acid response fluorescent detector. Polymer International, 2016, 65, 841-844.
2015年
(4). Guanjun Chang,* Zhenfang Shang, Li Yang. Hydrogen bond cross-linked sulfonated poly(imino ether ether ketone) (PIEEK) for fuel cell membranes. Journal of Power Sources, 2015, 282, 401-408.
(3). Guanjun Chang,* Li Yang, Shenye Liu, Runxiong Lin, Jingsong You. Rational design of a fluorescent poly(N-aryleneindole ether sulfone) switch by cation–π interactions. Polymer Chemistry, 2015, 6, 697-702.
(2). Zhenfang Shang, Li Yang,* Guanjun Chang*. Synthesis of High-Performance Polymers via Copper-Catalyzed Amination of Dibromoarenes with Primary Aromatic Ether Diamines. Macromolecular Research, 2015, 23, 937-943.
(1). Guanjun Chang*, Li Yanga, Xianpan Shi, Lin Zhang, and Runxiong Lin. Intermolecular Hydrogen Bonding of Polyiminosulfone. Polymer Science, Ser. A, 2015, 57(2): 251–255.


2014年
(5). Guanjun Chang,* Li Yang, Junxiao Yang, Yawen Huang, Lin Zhang, Runxiong Lin. Facile synthesis of heat-resistant and photoluminescent poly(N-aryleneindole ether)s via catalyst-free C–N/C–O coupling reaction. Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry, 2014, 52, 313-320.
(4). Guanjun Chang,* Li Yang, Junxiao Yang, Runxiong Lin. Design and preparation of high performance amine-based poly(ether ketone)s with strong photonic luminescence. Journal of Materials Science, 2014, 49, 7213-7220.
(3). Guanjun Chang,* Li Yang, Shenye Liu, Xuan Luo, Runxiong Lin, Lin Zhang. Synthesis of indole-based functional polymers with well-defined structures via a catalyst-free C–N coupling reaction. Rsc Advances, 2014, 4, 30630-30637.
(2). Guanjun Chang,* Yi Xu, Junxiao Yang, Lin Zhang. Synthesis of poly(arylene benzimidazole) sulfone (PABIS) and preparation of hollow PABIS microspheres. Polymer International, 2014, 63, 158-164.
(1). Guanjun Chang,* Yi Xu, Yaping Zlheng, Lin Zhang. Intermolecular Hydrogen Bonding of Poly(Imino Imino Ketone Ketone). Journal of Macromolecular Science, Part B: Physics, 2014, 53:749-755.


2013年
(3). Guanjun Chang,* Li Yang, Junxiao Yang, Yawen Huang, Ke Cao, Lin Zhang, Runxiong Lin. Synthesis of poly(imino imino ketone) (PIIK) and preparation of heat resistant PIIK foam. Polymer, 2013, 54, 5043-5049.
(2). Guanjun Chang,* Li Yang, Junxiao Yang, Yawen Huang, Ke Cao, Lin Zhang, Runxiong Lin. Facile synthesis of soluble aromatic poly(amide amine)s via C–N coupling reaction: Characterization, thermal, and optical properties. Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry, 2013, 51, 4845-4852.
(1). Guanjun Chang,* Junxiao Yang, Yawen Huang, Ke Cao, Lin Zhang. Poly(arylene benzimidazole)s as novel high-performance polymers. Polymer Journal, 2013, 45, 1188-1194.


2012年
(4). Guanjun Chang,* Lin Zhang, Runxiong Lin. Molecular simulations of physical and chemical properties of poly(imino ketone)s. Journal of Macromolecular Science, Part B:Physics, 2012, 51, 2499-2504.
(3). Guanjun Chang, Xuan Luo, Yi Xu, Hongju Hu, Lidong Wei, Lin Zhang, Runxiong Lin. Poly(aryl imino sulfone)s as new high-performance engineering plastics. Polymer. Bulletin. 2012, 68:95-111.
(2). Guanjun Chang, Lubin Miao, Zhen Xu, Yi Xu, Lidong Wei,, Hongju Hu, Xuan Luo, Lin Zhang, Runxiong Lin. Preparation of Hollow Poly(imino ether ketone) Microspheres by Microliquid Technique. Journal of Applied Polymer Science, 2012, 124, 4061-4069.
(1). Guanjun Chang, Yang Mei, Lin Zhang, Runxiong Lin. Synthesis of Poly (Imino Ketone)s by Palladium Catalysis C-N Cross_coupling Reaction. Polymer Science, Ser. B, 2012, 54, 323-329.


出版专著和教材
学术专著
Guanjun Chang, Yewei Xu, Li Yang, Lin Zhang. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology》，Heat-resistant Polymers Prepared Through C-N coupling Reaction, John Wiley & Sons, Inc. 2015，DOI: 10.1002/0471238961.koe00002.a01.

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实验室动态键驱动功能高分子研究团队在《Chemical Engineering Journal》（Top期刊，影响因子10.652）在线发表了题为“Hydrophilic domains compose of interlocking cation-π blocks for constructing hard actuator with robustness and rapid humidity responsiveness”的重要研究成果。该成果由西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室、中国工程物理研究院激光聚变研究中心合作完成。团队李亿程硕士生、杜孟奇硕士生为共同第一作者，常冠军教授，杨莉副教授为共同通讯作者，西南科技大学为该论文的第一通讯单位。

       该论文受到仿生致动器材料的启发，构筑了一种快速湿度响应的硬质驱动器。该材料中互锁阳离子-π作用作为亲水链段相互聚集在材料内部形成亲水微相。这种亲水微相对水分子具有高度敏感性，可快速发生梯度溶胀，使得硬质致动器产生大的应力，抓取比自身重200多倍的物体。另外，强力的互锁阳离子-π作用在水分挥发后可以“拉近”分子间距，使得变形的硬质致动器快速恢复其原来的形状。论文所提出的设计方法可以引申到制备不同类型的具有快速水响应的硬质致动器。
       文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.128820

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实验室动态键驱动功能高分子研究团队在《Macromolecular Rapid Communications》（影响因子4.89）在线发表了题为“A Toughening and Anti-Counterfeiting Benzotriazole-Based High-Performance Polymer Film Driven by Appropriate Intermolecular Coordination Force”的重要研究成果。该成果由西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室、西南科技大学材料科学与工程学院和中国工程物理研究院激光聚变研究中心合作完成。团队曹亮硕士为第一作者，我室常冠军教授为通讯作者，西南科技大学为该论文的第一通讯单位。

        该论文旨在通过适当的金属配位相互作用，解决环氧树脂强度和延展性之间的内在平衡问题。将Cu2+-苯并三唑金属配位动态交联引入到环氧树脂网络中，环氧树脂的强度和延伸性得到同时提高，并且该环氧树脂具有优异的热稳定性。此外，通过焦磷酸破坏Cu2+-苯并三唑之间的金属配位作用，实现环氧树脂薄膜荧光的可控性，从而使薄膜具有防伪功能。
        文章链接：https://doi.org/10.1002/marc.202000617