王旭

男， 山东大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2003.09-2007.06，吉林大学，化学学院，化学专业，学士
2007.09-2012.06，吉林大学，化学学院，高分子化学与物理专业，博士
2012.08-2014.06，美国田纳西大学诺克斯维尔分校，化学院，博士后
2014.07-2017.04，美国纽约州立大学上州医科大学，药理学院，博士后
2017.06-至今，山东大学，化学与化工学院，国家胶体材料工程技术研究中心，教授、博士生导师

研究领域和兴趣

高性能与可持续超分子弹性材料

主要业绩

长期从事高性能与可持续超分子弹性材料的研究，聚焦材料构筑、性能预测与工程化应用，建立了从分子设计、结构调控到产业转化的系统研究体系，在强韧、可循环利用与可预测设计等方面取得系列原创成果。
一、建立“错配超分子增韧”理论，实现强韧与可循环利用并存
提出“错配超分子增韧”机制，通过在聚合物网络中引入刚柔错配的超分子片段，精确调控能量耗散与结构动态平衡，显著提升材料的强度、韧性与弹性协同性能。基于该理论，开发出多种高性能热塑性与热固性超分子聚氨酯弹性体。热塑性体系的材料韧性最高达1.2 GJ/m³，断裂强度高、弹性优异，并具备自修复与可再加工能力，实现了力学性能与可持续性的兼顾；热固性体系则通过构建含错配超分子作用的动态交联网络，获得强度达110 MPa、韧性达1.2 GJ/m³的可循环利用弹性体，耐溶剂性优异，多次回收加工后性能保持率接近100%，突破了传统热固性材料不可回收的瓶颈，在防护、电子与航空装备等领域展现出广阔应用潜力。进一步提出“混合软段”设计策略，通过协同调控不同分子量聚醚多元醇与超分子片段，实现硬度与韧性的双向可调。所研制热塑性聚氨酯弹性体硬度覆盖59A–86A范围，韧性最高达819 MJ/m³，冲击强度6.1 MJ/m²，兼具优异的阻尼与防滑性能，已在运动装备和耐磨防护材料中实现应用。
二、建立“小分子计算预测高分子性能”方法，实现材料性能的可设计化
针对高分子性能难以预测的国际性难题，建立了“基于小分子模型的性能预测方法”，揭示了小分子超分子相互作用能与高分子材料宏观力学性能之间的线性关联。通过密度泛函理论计算多组片段二聚体结合能，并与材料韧性、氢键比例和物理交联度建立相关模型（相关系数 > 0.9），实现了从小分子能量到材料性能的直接预测，预测误差小于13%。该方法显著提高了材料设计效率与精度，实现了从“实验试错”到“能量导向设计”的转变。基于该方法开发的系列聚氨酯弹性体韧性高达1.1 GJ/m³，兼具透明、自修复与可再加工能力，并具备规模化合成可行性。该研究为建立高通量、智能化材料设计体系提供了理论与技术基础。
三、推动成果转化与产业化应用，形成从基础研究到工程化的完整链条
带领团队推动强韧超分子弹性体的中试放大与产业化转化，实现了从科学发现到工程应用的全链条贯通。相关专利技术累计转让金额超过1400万元，获得政府及企业合作经费支持2600余万元。基于核心科研成果，培育孵化2家新材料科技企业，建成百吨级溶液与本体聚合中试生产线，实现了材料的连续化、标准化与可规模化生产。系列产品已在多家企业中实现应用，覆盖高端装备、冲击防护等领域。牵头开展专利布局与企业标准制定，构建了完善的性能评测与质量控制体系，显著提升了我国在高端装备与绿色制造领域的关键材料保障能力。
四、综合创新与学术贡献
建立了“错配超分子增韧”与“小分子性能预测”两大原创体系，构筑了贯通理论创新—分子设计—材料制备—性能调控—应用转化的研究框架，实现了超分子弹性体在高性能、可回收与功能化方向的系统性突破。近五年开发高性能超分子材料百余种，建立了材料性能数据库，形成了可复用的设计方法与工程化路径；授权中、美、欧发明专利19项，其中15项为第一发明人，8项已实现产业化应用；开发超分子弹性体等4个系列8种产品，完成中试或进入市场应用。相关成果在高分子化学与物理、材料科学及工程应用领域产生了显著影响，推动了我国在高性能可持续弹性体方向的自主创新与产业化进程，为绿色制造与高端装备提供了关键材料支撑。

代表成果

1. Xingxue Zhang, Luping Wang, Kaiqiang Zhang, Kunyang Zhou, Kaiyang Hou, Zhixun Zhao, Guiliang Li, Qing Yao, Nan Sun*, Xu Wang*. Hybrid Soft Segments Boost the Development of Ultratough Thermoplastic Elastomers with Tunable Hardness. Adv. Mater. 2025, 37, 2414720.
2. Luping Wang, Kaiqiang Zhang, Kaiyang Hou, Yuguo Xia, Xu Wang*. Bridging Small Molecule Calculations and Predictable Polymer Mechanical Properties. Nat. Commun. 2025, 16, 6957.
3. Jing Xiao, Tengyang Zhu*, Haiyang Zhang, Wei Xie, Renhao Dong, Yitan Li*, Xu Wang*. Healable, Recyclable, and Upcyclable Gel Membranes for Efficient Carbon Dioxide Separation. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202411270.
4. Luping Wang, Kaiqiang Zhang, Xingxue Zhang, Yu Tan, Longfei Guo, Yuguo Xia, Xu Wang*. Mismatched Supramolecular Interactions Facilitate the Reprocessing of Super-Strong and Ultratough Thermoset Elastomers. Adv. Mater. 2024, 36, 2311758.
5. Zhongrui Wang, Ting Zhao, Shenghao Yang, Yuwen Meng*, Xu Wang*. Programming Supramolecular Hydrogels by Constructing a Multi-Branch Selection Structure. CCS Chem. 2024, 6, 1951-1964.
6. Luping Wang, Longfei Guo, Kaiqiang Zhang, Yuguo Xia, Jingcheng Hao, Xu Wang*. Development of Tough Thermoplastic Elastomers by Leveraging Rigid–Flexible Supramolecular Segment Interplays. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202301762.
7. Liangying Jia, Lin Xu, Yaqing Liu, Jingcheng Hao, Xu Wang*. Transient Chemical Activation of Covalent Bonds for Healing of Kinetically Stable and Multifunctional Organohydrogels. CCS Chem. 2023, 5, 510-523.
8. 王旭，王璐平，郝京诚，张开强；利用刚柔超分子片段协同增韧热塑性聚（氨酯-脲）的方法及其应用，2025-06-24，中国发明专利，ZL202211317545.6.
9. 王旭，王璐平，张开强；利用错配超分子作用提高循环利用性并增强增韧的热固性弹性体及其制备与应用，2025-04-22，中国发明专利，ZL202410293672.X.
10. 王旭，李盼盼，钟渊博；一种基于酶促反应调控动力学稳定的高分子材料临时修复的方法，2021-08-27，中国发明专利，ZL201911056715.8.

*以上信息由高级会员个人更新和维护。