多金属氧酸盐因其结构丰富，性能独特，在药物化学、材料化学及催化科学等领域受到广泛关注。美国化学会《化学评论》和英国皇家化学会《化学会评论》分别于1998年和2012年的专刊(Chem. Rev., 1998, 98, 1–390; Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 7325–7648)中综述了多金属氧酸盐的合成、结构、性质及应用，包括其在催化反应中的应用(Chem. Rev., 1998, 98, 113–170; Chem. Rev., 1998, 98, 171–198; Chem. Rev., 1998, 98, 199–217及Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 7572–7589)。2014年，《化学评论》评述了多金属氧酸盐催化轻烷烃氧化反应(Chem. Rev., 2014, 114, 981–1019）。在上述综述文章中，除Chem. Soc. Rev. (2012, 41, 7572–7589)评述了近年兴起的研究热点之一——多酸催化产氧反应外，其余综述文章只评述了传统催化反应类型，即酸型反应和氧化型反应，对其它类型反应关注甚少。实际上多金属氧酸盐具有多重催化活性位点，不仅可催化酸型和氧化型反应，还可催化碱型和还原型反应。尤其重要的是，通过金属取代的方式对多金属氧酸盐进行改性，可催化其它多种类型的反应，如偶联反应、环丙化反应以及近年来备受关注的产氢/氧反应等。
中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室杨国昱课题组在国家杰出青年科学基金、国家基金委重大研究计划重点项目、科技部“973”计划和中科院“引进国外杰出人才暨百人计划”项目的资助下，开展多金属氧酸盐参与的催化反应研究，发现高核锆簇取代的多金属氧酸在硫醚的催化氧化反应中发挥重要作用(J. Am. Chem. Soc., 2014,136, 7637)。近期，又应邀在《化学评论》上发表题为Recent Advances in Polyoxometalate-Catalyzed Reactions (Chem. Rev., 2015, DOI: 10.1021/cr500390v)的研究综述文章。该综述以反应类型为主线，从分析多金属氧酸盐潜在催化活性位点出发，结合最新报道实例，不仅系统阐述了传统反应类型的最新发展，而且全面评述了多金属氧酸盐催化的新反应类型，既增加了对多金属氧酸盐催化剂的认识，又为其在催化反应中的应用提供了新思路。该综述还对多金属氧酸盐催化领域的发展趋势进行了展望。
杨国昱课题组致力于基于缺位金属氧合簇单元为前驱体的水热化学研究，不仅开拓了缺位取代型金属氧合簇的合成方法，而且提出了缺位点结构导向思想。该思想的核心是：缺位金属氧合簇的缺位位点可以作为结构导向剂诱导第二金属在缺位处聚集成簇，进而构建新型的金属氧合簇、簇聚集体及簇聚物等。通过在缺位点引入不同属性的金属离子，可实现不同取代型金属氧合簇的结构与性能调控。相关代表性结果包括：J. Am. Chem. Soc.(2014,136, 7637; 2010, 132, 15102); Angew. Chem. Int. Ed.(2008, 47, 3909, 封面文章; 2009, 48, 7176, 内封面文章); Chem. Commun. (2007, 1858; 2008, 570; 2012, 48, 9658)及Chem. Eur. J. (2007, 13, 10030; 2008, 14, 9223; 2011, 17, 13032; 2014, 20, 17324; 2015, 21, 2315)等。该课题组在氧合簇第二取代反应研究中也取得了重要进展，首次获得基于四镉取代Cd4Ge8V10O46簇单元与GeO4四面体构建的三维氧合簇骨架(J. Am. Chem. Soc.,2014, 136, 5065)。由于在取代型氧合簇合成方法学领域取得的系列重要进展，应邀为Chem. Soc. Rev. (2012, 41, 7623)撰写综述文章。
此外，杨国昱还主编出版了专著《氧基簇合物化学》(科学出版社，2012；国家科学技术学术著作出版基金资助)，并在徐如人先生主编的Modern Inorganic Synthetic Chemistry(Elsevier，2011)专著中撰写1篇专章(Synthetic Chemistry of Cluster Compounds)。
福建物构所发表基于多金属氧酸盐催化反应的研究综述
