|
項目簡介：
本項目屬于無機化學和無機非金屬材料研究領(lǐng)域。本項目圍繞如何運用源于自然的礦化和仿生原理來合理設(shè)計材料或?qū)崿F(xiàn)新穎合成材料這一核心問題，研究了多種雙親水二嵌段聚合物對重要無機材料的生物礦化過程中晶體的成核、晶化、生長及取向的特殊調(diào)控作用，發(fā)現(xiàn)于常溫常壓下運用外消旋聚合物分子模板可有效誘導具有手性結(jié)構(gòu)的超長螺旋狀納米線的形成，提出了一種新的螺旋結(jié)構(gòu)形成機理；發(fā)展了制備多種低維納米半導體、鎢酸鹽和鉬酸鹽納米材料的廣普合成技術(shù)；在金屬/碳, 金屬/聚合物復合納米材料的低溫合成、新型雜化半導體納米結(jié)構(gòu)的合成及性能研究、納米結(jié)構(gòu)單元誘導下的自然自組織復雜納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑等方面取得一系列新進展。有關(guān)研究成果為新材料設(shè)計中需要解決的關(guān)鍵科學問題如生物礦化材料合成、納米顆粒的組裝、特殊納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑原理等研究領(lǐng)域提供了重要依據(jù)。
本項目共發(fā)表SCI論文41篇, 如Nature Materials, Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater.等，其中影響因子大于3的高水平論文32篇 (平均影響因子達到5.79), 受邀在國際期刊發(fā)表綜述論文3篇和在四部英文專著中各撰寫一章。有關(guān)研究成果受到同行們的關(guān)注，研究論文被他人正面引用達504次。有關(guān)成果受到Nature Materials審稿人的高度評價："作者首次報導由無機納米結(jié)構(gòu)單元構(gòu)筑成功的螺旋結(jié)構(gòu)，該工作非常新穎并對材料界具有極大的興趣，是在人工合成體系中發(fā)現(xiàn)的分子構(gòu)筑學領(lǐng)域的最新進展"。以色列魏茲曼科學院Meir Lahav教授在Topics in Current Chemistry上撰寫的綜述論文中評價了本工作。在國際上率先開展有關(guān)II-VI和V-VI族半導體納米晶和納米線(棒)的合成工作, 所提出的合成方法及納米線形成機理的研究工作被他人引用189次；有關(guān)銀/交聯(lián)聚乙烯醇納米電纜和金屬/富碳復合微納電纜的工作在J. Am. Chem. Soc.和Adv. Mater.上發(fā)表后，立即引起有關(guān)同行的重視，分別被他人引用12次和18次。
主要發(fā)現(xiàn)點：
1．發(fā)現(xiàn)于常溫常壓下運用外消旋聚合物分子模板可有效誘導具有手性結(jié)構(gòu)的超長螺旋狀納米線的形成，提出了一種新的螺旋結(jié)構(gòu)形成機理；（無機合成化學：1）
2．成功構(gòu)筑由表面結(jié)構(gòu)不同的薄片自組裝而成的類似貝殼多層結(jié)構(gòu)的方解石晶體；（無機合成化學：3)
3．成功構(gòu)筑具有等級結(jié)構(gòu)的鎢鉛礦微晶, 發(fā)現(xiàn)獲得的帶有螺旋狀的棒形晶體是通過多面體納米晶體的取向搭接而成的。（無機合成化學：2）
4．研究了多種雙親水二嵌段聚合物及聚合電解質(zhì)在自然條件下對無機材料的生物礦化過程晶體的成核、晶化、生長及取向的特殊調(diào)控作用。（無機合成化學：1，2，3）
5．發(fā)展了制備多種II-VI和V-VI族低維半導體納米材料的新技術(shù)，揭示了納米線（棒）的形成機理；（無機合成化學：8，9）
6．發(fā)明了廣普制備一系列鎢酸鹽和鉬酸鹽納米材料的制備技術(shù)；（無機合成化學：6）
7．成功合成了新型有機－無機雜化材料II-VI族半導體/胺（[ZnSe](DETA)0.5）納米帶；（無機合成化學：7）
8．發(fā)現(xiàn)了一種大量合成銀/交聯(lián)聚乙烯醇納米電纜的方法，并提出了一種軟-硬模板 協(xié)同生長新機制；（無機非金屬基復合材料學：4）
9．發(fā)展了一種于溫和條件下貴金屬離子催化淀粉和糖類碳水化合物碳化的方法，并成功用于制備金屬/富碳復合微納電纜；（無機非金屬基復合材料學：5）
10. 率先研究了運用納米棒納米結(jié)構(gòu)單元誘導納米顆粒的取向搭接及其促進晶化的過程, 證明了納米棒在晶粒定向聚集的過程中起到導向作用。（材料化學：10）
主要完成人：
1. 俞書宏
項目負責人，提出本項目的關(guān)鍵學術(shù)思想、技術(shù)路線、實驗方案, 創(chuàng)造性地提出和設(shè)計了一系列精巧的實驗和研究方法在生物模擬礦化、仿生合成及自組裝機理、低維納米材料的合成及其形狀演變機理、金屬/碳和金屬/聚合物復合納米結(jié)構(gòu)材料、新型無機/有機半導體雜化納米結(jié)構(gòu)及性能研究等方面取得多項重要成果。對所有發(fā)現(xiàn)點1-10做出了創(chuàng)造性貢獻，在該項研究中的的工作量占本人工作量的100%。
2. 姚衛(wèi)棠
項目主要參加者，參與設(shè)計了一系列混合溶劑體系合成低維硫?qū)侔雽w低維納米材料的合成路線，在二元及三元混合溶劑體系里，分別成功合成了具有顯著量子尺寸效應的ZnS納米帶及重要應用前景的半導體/胺雜化納米帶。對發(fā)現(xiàn)點5， 7做出了創(chuàng)造性貢獻，在該項研究中的的工作量占本人工作量的100%。
3. 陳紹鋒
項目主要參加者，參與了復雜形貌無機晶體的生物礦化和仿生合成新方法探索的研究, 運用雙親水嵌段聚合物作為添加劑自組裝而成的具有多層結(jié)構(gòu)的方解石晶體，于混合溶劑中成功合成了具有多孔結(jié)構(gòu)的碳酸鈣晶體。對發(fā)現(xiàn)點2， 4做出了創(chuàng)造性貢獻，在該項研究中的的工作量占本人工作量的100%。
4. 楊劍
項目主要參加者，參與設(shè)計了一系列低維硫?qū)侔雽w納米材料的合成路線，運用單胺(-NH2)溶劑作為"形狀控制器"成功于溫和的反應條件下合成出多種低維半導體納米材料。對發(fā)現(xiàn)點5做出了創(chuàng)造性貢獻，在該項研究中的的工作量占本人工作量的100%。
10篇代表性論文：
1. Tectonic arrangement of BaCO3 nanocrystals into helices induced by a racemic block copolymer /Nature Materials
2. Morphology Control of Stolzite Microcrystals with High Hierarchy in Solution/ Angewandte Chemie-International Edition
3. Polymer Directed Formation of Unusual CaCO3 Pancakes with Controlled Surface Structures/Advanced Materials
4. Large Scale Fabrication of Flexible Ag/Cross-Linked PVA Coaxial Nanocables by a Facile Solution Approach/ Journal of the American Chemical Society
5. From starch to carbon/metal hybrid nanostructures: Hydrothermal metal catalyzed carbonization/ Advanced Materials
6. General Synthesis of Single-Crystal Tungstate Nanorods/Nanowires: A Facile Low Temperature Solution Approach/Advanced Functional Materials
7. Nanocrystals of an inorganic-organic hybrid semiconductor: Formation of uniform nanobelts of [ZnSe](diethylenetriamine)0.5 in a ternary solution/Advanced Materials
8. General synthesis of semiconductor chalcogenide nanorods by using a monodentate ligand n-butylamine as a shape controller/Angewandte Chemie-International Edition
9. Formation process of CdS nanorodsvia solvothermal route/Chemistry ofMaterials
10. Nanorod-direct oriented attachment growth and promoted crystallization processes evidenced in case of ZnWO4/ J. Phys. Chem. B
|
