研究工作

研究工作:


1. 有序介孔材料的可控合成及其在生物大分子分离与检测中的应用研究

Controllable synthesis of ordered mesoporous materials and their application for biomolecular separation and analysis. 


有序介孔材料是一类孔径大小在2-50 nm之间的纳米多孔材料,由于具有规则的孔道结构、高比表面,在催化、环境修复、生物医药及能源转化与存储等领域有着巨大的应用前景。针对介孔材料结构与组成精确调控这一关键科学问题,基于超分子模板技术,以嵌段共聚物的设计合成出发,开发了溶剂挥发诱导聚集组装(EIAA)等合成新方法,实现了单胶束的可控组装,进而通过调节模板胶束的物理化学性质调控介孔材料的孔道结构和孔径大小。通过研究不同前驱物与模板胶束的相互作用,合成了不同的介孔材料(如高分子、碳、二氧化硅、金属氧化物)。此外,基于主客体化学构筑了多种功能性有序介孔复合材料。授权中国专利1项。2015年,获得上海市优秀博士论文。

代表论文:Wei J et al,J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1706;J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20369;

Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 6149;J. Mater. Chem. A. 2013, 1, 8819;

Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 2322;Nanoscale 2015, 7, 6247。

 

 

2. 植物多酚配合物及其衍生的功能多孔材料:合成及传感应用

Plant polyphenol-based coordination polymers and their derived functional nanoporous materials: synthesis and sensing applications


植物多酚,广泛存在于蔬菜、水果、茶叶中,可以通过萃取分离大规模制备,被用于皮革、墨水、医药及水处理等领域。实现自然界中植物多酚及其衍生物的有效利用,将其转化为高附加值的新型功能材料,是目前材料研究的方向之一。金属-植物多酚配位聚合物作为一种新型有机-无机杂化材料在药物传递、光热治疗、磁共振成像、催化、能源存储与转化等领域展现出良好的应用前景。但是,由于植物多酚易被氧化,以及金属和植物多酚之间强的配位相互作用,导致金属-多酚的组装过程难以有效控制,限制了金属-多酚配位聚合物在分子及纳米尺度上的有效调控。基于配位化学及溶胶-凝胶化学的基本原理,发展了甲醛辅助的金属-配体交联等界面组装策略构筑了多种金属-多酚配合物,并将其转化为功能的多孔碳及金属(或氧化物)复合材料,赋予其独特的物理化学性质,使其在生物传感与成像,电催化等领域有着潜在的应用前景。第一作者论文中有2篇被选为高被引论文,封面论文2篇。

代表论文:Wei J et al, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 10.1002/ange.201805781;Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 1355;Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 12470;Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 5768;
 J. Mater. Chem. A 2015, 3, 16867; J. Mater. Chem. A, 2017, 5, 10182 。

 

3.  面向多尺度客体分离与分析的多孔材料的定制。

 Nanoporous materials for multi-scale guest molecule separation and analysis

 实现不同客体之间的有效分离在化学化工、海水淡化、分析检测等领域有着重要意义。基于对纳米多孔材料孔径及组分的调控,可使其更好地应用于分离与分析领域。比如,基于介孔材料可调的孔径大小(2-50 nm),构筑了“纳米胶囊”用于生物大分子及药物的富集或装载。首次制备了大孔径有序介孔氧化铝材料用于磷酸化肽段的富集,从而可以检测血清中的磷酸化肽段。此外,通过研究配位聚合物与生物分子的非共价相互作用,构筑了基于配位聚合物纳米球的核酸检测平台,用于MicroRNA-21的高灵敏高选择性检测。

代表论文:Wei J et al, Chem. Mater. 2017, 29, 2211; Adv. Mater. 2014, 26, 1782。

科研项目:

2018-2020年,国家自然科学基金青年项目(25 W)

 

2017-2019年,西安交通大学青年教师跟踪支持计划 (15 W)

 

2016-2021年,西安交通大学青年拔尖人才计划A类 (200 W)