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男, 上海交通大学, 教授/研究员/教授级高工或同等级别
学习/工作经历
2000/09-2004/07 上海交通大学,应用化学,本科
2004/09-2006/07 上海交通大学,材料学,硕士
2006/09-2010/06 上海交通大学,应用化学,博士
2010/06-2011/07 上海交通大学化学与化工学院,博士后
2011/08-2013/08 英国布里斯托大学化学学院,欧盟玛丽居里学者
2013/08-2015/08 英国布里斯托大学化学学院,博士后研究助理
2015/08-2018/08 上海科技大学物质科学与技术学院,研究员
2018/09-至今 上海交通大学化学化工学院,教授
研究领域和兴趣
表面功能化、柔性多级次纳米阵列
主要业绩
微纳米阵列结构广泛存在于生物体表面和人工工程材料表面,赋予了表面丰富并且独特的功能。生命体中的微纳米阵列大部分都是柔性的,例如眼球、耳蜗、呼吸道等器官表面上的纤毛,它们承载着感知、输送、保护等重要的功能,这些纤毛不但具有纤柔的形态与精确的尺寸,同时还具备多级次的微纳米结构。相比之下,人工合成的主要是模量较高的硬质微纳米阵列,受限于高表面能引起的团聚、塌缩等问题,目前已开发的微纳米加工与制备技术难以像生命体一般构建高长径比的柔性微纳米阵列,在柔性主干上进一步构筑复杂多级次结构更是异常困难。由于缺乏便于功能修饰的柔性多级次结构,传统的微纳米阵列功能拓展也较为困难。因此,如何便捷、有效地构建柔性多级次微纳米阵列是表界面结构与功能研究领域的一个关键科学问题。
针对上述挑战,申请人将胶束体系引入到表面功能化中,使具有核-壳结构的嵌段共聚物胶束通过活性生长的方式“接枝”在材料表面,系统地开展了柔性多级次胶束阵列的构筑方法、功能定制、以及应用探索研究,取得了系列创新成果:
(1)建立了构筑柔性多级次胶束阵列的普适性方法:提出了“表面活性胶束自组装”新策略,在各类形态、尺寸、材质的材料表面上实现了原位引发的活性胶束自组装,建立了构筑柔性多级次胶束阵列的普适性方法,为表面功能化提供了新思路。
(2)发展了柔性多级次胶束阵列的空间化多功能定制策略:完成了多类聚合物与分子基元的表面活性胶束自组装,构建了一系列具有不同组成、结构和功能的柔性纳米阵列,实现了胶束阵列多级次外延功能结构的精准构筑。
(3)现了这些柔性多级次胶束阵列在催化和传感领域的高性能应用:在具有弯曲形态和限域空间的传感器核心部件上,原位构筑了多功能一体化的柔性多级次胶束阵列,实现了对化学物质的精准传感检测,在柔性衬底上高效构筑了柔性导电胶束阵列,实现了对机械力的精准感知,有效地拓展了微纳米阵列的应用潜力与范围。
近五年来在Science(1篇)、JACS(5篇)、Angew. Chem. Int. Ed.(2篇)、CCS Chem.(2篇)、Sci. Adv.(1篇)、 Nat. Commun.(3篇)等期刊上发表通讯作者SCI 论文37篇,授权中国专利5项。这些特色鲜明的研究解决了人工方法难以构筑柔性微纳米阵列的难题,极大地扩展了微纳米阵列所在表面的范围,也拓展了微纳米阵列的功能属性与应用潜力,为表面功能化提供了崭新的思路,被Science(2019, 366, 1078)亮点评述为:解决了表面化学的一个核心挑战(“address one of the critical challenges of surface chemistry”)。获得了国家“千人计划”青年项目、上海市青年优秀学术带头人、上海市曙光学者等人才计划的支持,主持了包括4项国家自然科学基金、1项国家重点研发计划课题、1项上海市教委科研创新重大研究项目等多个项目,获得了苏州市2项创业领军人才项目的资助。
代表成果
[1] Na Yang, Chengshuo Shen,* Guoli Zhang, Fuwei Gan, Yongle Ding, Jeanne Crassous, Huibin Qiu*. Helicity-modulated remote C-H functionalization. Sci. Adv. 2023, 9, DOI:10.1126/sciadv.adg6680.
[2] Fuwei Gan, Chengshuo Shen,* Wenying Cui, Huibin Qiu*. [1,4]Diazocine-Embedded Electron-Rich Nanographenes with Cooperatively Dynamic Skeletons. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, DOI: 10.1021/jacs.2c13823.
[3] Shuang Wang, Wenhe Xie, Ping Wu, Geyu Lin, Yan Cui, Jiawei Tao, Gaofeng Zeng,* Yonghui Deng,* Huibin Qiu*. Soft nanobrush-directed multifunctional MOF nanoarrays. Nature Commun. 2022, 13, DOI: 10.1038/s41467-022-34512-1.
[4] Jiandong Cai, Ian Manners,* Huibin Qiu*. Self-Adaptive” Coassembly of Colloidal “Saturn-like” Host−Guest Complexes Enabled by Toroidal Micellar Rubber Bands. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, DOI: 10.1021/jacs.2c01109.
[5] Jinghao Wang, Chengshuo Shen,* Guoli Zhang, Fuwei Gan, Yongle Ding, Huibin Qiu*. Transformation of Crowded Oligoarylene into Perylene-Cored Chiral Nanographene by Sequential Oxidative Cyclization and 1,2-Phenyl Migration. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, DOI: 10.1002/anie.202115979.
[6] Yan Cui, Hongyan Zhu, Jiandong Cai, Huibin Qiu*. Self-regulated co-assembly of soft and hard nanoparticles. Nature Commun. 2021, 12, DOI: 10.1038/s41467-021-25995-5.
[7] Geyu Lin, Jiandong Cai, Yan Sun, Yan Cui, Qiuwen Liu, Ian Manners,* Huibin Qiu*. Capillary-bound dense micelle brush supports for continuous flow catalysis. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, DOI: 10.1002/anie.202110206.
[8] Chengshuo Shen, Guoli Zhang, Yongle Ding, Na Yang, Fuwei Gan, Jeanne Crassous, Huibin Qiu*. Oxidative cyclo-rearrangement of helicenes into chiral nanographenes. Nature Commun. 2021, 12, DOI: 10.1038/s41467-021-22992-6.
[9] Fang Wang, Fuwei Gan, Chengshuo Shen, Huibin Qiu*. Amplifiable Symmetry Breaking in Aggregates of Vibrating Helical Molecules. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, DOI: 10.1021/jacs.0c06932.
[10] Jiandong Cai, Chen Li, Na Kong, Yi Lu, Geyu Lin, Xinyan Wang, Yuan Yao, Ian Manners,* Huibin Qiu*. Tailored multifunctional micellar brushes via crystallization-driven growth from a surface. Science 2019, 366, DOI: 10.1126/science.aax9075.
*以上信息由高级会员个人更新和维护。