杨振忠

男， 清华大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1986.09-1991.07 清华大学化学工程系高分子材料与化工专业，本科
1991.09-1994.07 吉林大学化学系高分子物理与化学专业，硕士
1994.09-1997.07 中国科学院化学研究所高分子化学与物理专业，博士
1997.08-1998.09 德国BASF公司高分子中心实验室，博士后
1998.10-1999.04 中国科学院化学研究所，助理研究员
1999.04-2003.04 中国科学院化学研究所，副研究员
2003.04-2018.04 中国科学院化学研究所，研究员，博士生导师
2008-2012 中国科学院化学研究所，副所长
2013.03-2018.04 中国科学院化学研究所，高分子物理与化学国家重点实验室主任
2018.04-至今 清华大学化学工程系，教授
2022.04-至今 清华大学化学工程系，教授，高分子研究所所长

研究领域和兴趣

（1）高分子复合功能体系（中空微球及微胶囊，纳米孔，Janus非对称材料）结构设计及合成方法学，性能及应用；（2）高分子单链交联化学及功能复合化。

主要业绩

高分子复合功能微球的研究是高分子科学经典而重要的领域。杨振忠教授围绕三类典型形态微球，在其不对称结构的设计与构造、特性等关键共性问题的研究取得了系列原创成果，突破了长期存在的组成/功能分区及微结构精准调控与规模合成相互制约的难题，为构建新材料提供了基本方法，引领了该领域的发展。在基础成果转化方面也取得突出成就，创制的相变储能胶囊微球解决了国防热防护难题并在建筑节能得以应用；率先实现了Janus微球生产，解决了油水乳化体系高效分离等环保难题。发表论文240余篇，包括Macromolecules 27篇，ACS Macro Lett. 5篇，Angew. Chem. Int. Ed. 10篇，CCS Chem. 3篇，他引9160余次。应邀在Macromolecules，Prog. Polym. Sci.，Prog. Mater. Sci.等撰写综述，出版专著2部，其中《Janus材料》为我国第一部相关专著。获授权中国发明专利50余项。获2013年国家自然科学二等奖（第一完成人），2017年国防技术发明三等奖（第二完成人）。曾任2012年世界高分子大会co-organizer，2018年国际高分子物理学术研讨会主席，于2010年发起环太平洋化学大会Janus材料分会并连续三届任co-organizer。其主要成就和贡献具体包括：一、在不对称结构复合微球方面，提出了模板受限的官能团诱导定位复合生长的学术思想，创建了精细调控组成/功能分区与微结构的基本方法，为创制复合功能微球及应用奠定了基础。1、在内外分区复合微球方面。提出了对高分子微球模板改性获得官能团，通过官能团与其他物质的特殊作用，实现模板受限的定位复合生长制备核/壳结构及中空复合微球，获得了组成与功能内外分区特性，解决了微球特征尺寸（核或空腔和壳）连续调控难题；通过电场诱导模板结构涨落实现其微结构的精细调控。阐明了高分子官能团诱导定位生长的催化、络合、静电和离子交换等作用机制，为拓宽微球组成与功能创造条件。官能团兼具稳定作用，保证了复合微球的规模合成。控制官能团在高分子中空微球模板的分布，精细调控组成/功能分区与微结构，为设计合成高性能复合微球奠定了基础。该学术思想指导发展了制备高性能相变储能微胶囊的基本方法，解决了难分散、储能弱、易泄露等难题，已用于国防热防护及建筑节能领域。2、在表面分区Janus复合微球方面。具有组成与功能分区特征的双面神Janus微球，为高分子科学发展、创制新材料和界面调控提供了新机遇。围绕其组成分区精准调控和规模合成相互制约难题开展了系统研究。提出了微球在Pickering乳液界面两侧同时接枝不同高分子获得双亲性一步合成组成严格分区的Janus微球，突破了传统方法冻结界面合成的局限性；通过官能团诱导定位生长如纳米金属获得Janus功能微球。以种子乳液溶胀聚合制备雪人状微球(交联聚丙烯腈/聚苯乙烯)为模型，对此模板聚丙烯腈部分选择改性获得官能团（-COOH）并诱导生长其他物质以屏蔽残存聚苯乙烯的影响，首次实现了组成严格分区的亚微米Janus微球的批量合成，解决了因相分离不完全无法实现组成严格分区的难题；同时实现了组成和功能的宽范围调控。进一步提出了溶胶/凝胶过程强化相分离的种子乳液聚合一步合成了严格分区的雪人状Janus微球；通过官能团诱导定位生长拓宽其组成与功能，为精准调控界面提供了条件。提出了乳液界面处溶胶/凝胶共组装生长规模合成Janus中空微球并通过破碎获得Janus纳米片的基本方法。该方法首创性和材料特性得到充分肯定。通过官能团诱导复合生长获得系列Janus功能纳米片。率先实现了Janus微球规模生产，在解决油/水乳化体系的高效分离难题方面得以应用。二、在高分子单链杂化纳米微球方面，提出了静电调控高分子链交联自凝聚的初步构想，首次实现了浓溶液中高分子单链的交联，规模制备了单链纳米微球及杂化结构，为其结构设计、精准调控和规模合成提供基本方法。杂化纳米微球集成了高分子官能团的丰富易调控特性和纳米微球功能，对于促进学科发展和创制新材料具有重要意义。其不对称结构的精准调控及规模合成方法的匮乏严重制约了该领域发展。提出了基于长程作用静电调控的高分子链交联自凝聚的初步构想，首次实现了浓溶液中单链的交联（~10%），突破了经典方法极稀溶液的限制，为规模制备单链杂化纳米微球奠定了基础。以含季铵盐化聚氯甲基苯乙烯共聚物为模型，静电调控单链自由基交联，小角中子散射实验与粗粒化分子动力学模拟相结合，初步揭示了静电调控高分子单链的交联凝聚演化过程（伸展状态→项链结构→微球），杂化纳米微球为界面识别及标记提供了有效手段。进一步发展了离子聚合的活性高分子通过快速终止键接纳米微球并规模合成单链杂化纳米微球的基本方法，提出了高分子链与微球尺寸匹配时空间位阻效应约束键接单链的规则，为在纳米微球表面顺序键接不同高分子单链提供了基本方法。以阴离子活性聚苯乙烯为例，通过活性种与纳米微球（如顺磁Fe3O4）表面卤素等基团快速终止键接，规模合成了单链杂化纳米功能微球，为操控界面提供了高效工具。以阳离子活性聚氯甲基苯乙烯为例，通过活性种与微球表面氨基等基团快速终止键接以规模合成了单链杂化纳米功能微球；接枝聚合改造键接的单链调控不对称结构及组成。该方法可适用于键接其他纳米功能微球。

代表成果

1. 论文：作者（按原排序），题目，期刊名称，卷（期）（年），DOI号；
(1) Xiang, D.; Chen, X.; Tang, L.; Jiang, B.; Yang, Z.* Electrostatic-Mediated Intramolecular Cross-Linking Polymers in Concentrated Solutions. CCS Chemistry, 1 (5) (2019), 10.31635/ccschem.019.20190035.
(2) Jing, J.; Jiang, B.*; Liang, F.; Yang, Z.* Bottlebrush-Colloid Janus Nanoparticles. ACS Macro Letters, 8 (6) (2019), 10.1021/acsmacrolett.9b00234.
(3) Lang, F.; Xiang, D.; Wang, J.; Yang, L.; Qao, Y.; Yang, Z.* Janus Colloidal Dimer by Intramolecular Cross-Linking in Concentrated Solutions. Macromolecules, 53 (6) (2020), 10.1021/acs.macromol.0c00180.
(4) Shi, S.; Zhang, L.; Zhang, G.; Song, X.; Sun, D.*; Liang, F.; Yang, Z.* Jellyfish-Like Janus Polymeric Cage. Macromolecules, 53 (6) (2020), 10.1021/acs.macromol.0c00166.
(5) Xiang, D.; Jiang, B.*; Liang, F.; Yan, L.; Yang, Z.* Single-Chain Janus Nanoparticle by Metallic Complexation. Macromolecules, 53 (3) (2020), 10.1021/acs.macromol.9b02388.
(6) Yang, L.; Xu, J.; Wang, J.; Lang, F.; Liu, B.; Yang, Z.* Responsive Single-Chain/Colloid Composite Janus Nanoparticle. Macromolecules, 53 (6) (2020), 10.1021/acs.macromol.0c00109.
(7) Shao, Y.; Wang, Y.; Tang, Z.; Wen, Z.; Chang, C.; Wang, C.; Sun, D.; Ye, Y.; Qiu, D.; Ke, Y.; Liu, F.; Yang, Z.* Scalable Synthesis of Photoluminescent Single‐Chain Nanoparticles by Electrostatic Mediated Intramolecular Crosslinking. Angewandte Chemie International Edition, 61 (27) (2022), 10.1002/anie.202205183.
(8) Tang, Z.; Qu, K.; Wen, Z.; Ye, Y.; Sun, D.; Yang, Z.* Supramolecular Nanofibers via Protrusion Budding Interfacial Membrane. Soft Matter, 19 (9) (2023), 10.1039/d2sm01689c.
(9) Xu, W.; Ye, Y.; Sun, D.; Yang, Z.* Single-Chain Nanoparticle Catalyzed Polymerization Toward Composite Nanoparticles. Journal of Polymer Science 62 (3) (2024), 10.1002/pol.20230379.
(10) Yang, Y.; Li, F.; Sun, D.; Ye, Y.; Yang, Z.* Large-Scale Synthesis of Reactive Janus Inorganic/Polymer Colloidal Dimer. Macromolecules, 57 (3) (2024), 10.1021/acs.macromol.3c02334.
2. 专利：申报人(按原排序)；专利名称；申请年份、申请号；批准年份、专利号；
(1) 杨振忠, 屈开儒, 张家玮, 叶一兰, 孙大吟；一种活性聚合物微球及其制备方法；2022年、2022103994564；2024年、ZL 2022 1 0399456.4
(2) 杨振忠；一种基于磁性固体颗粒乳化剂的油水分离方法；2021年、2021102912280；2024年、ZL 2021 1 0291228.0
(3) 杨振忠；一种用于磁性颗粒乳化液油水分离的装置；2021年、2021106789016；2024年、ZL 2021 1 0678901.6
(4) 杨振忠, 杨雅静, 叶一兰, 孙大吟；一种活性纳米乳胶及其制备方法；2022年、2022103984007；2023年、ZL 2022 1 0398400.7
(5) 杨振忠, 李枫霖, 叶一兰, 孙大吟；一种活性纳米乳胶及其制备方法；2022年、202210399448X；2023年、ZL 2022 1 0399448.X
(6) 杨振忠, 文振东, 叶一兰, 孙大吟；一种活性聚合物微球及其制备方法；2022年、2022103994526；2023年、ZL 2022 1 0399452.6
(7) 杨振忠；一种磁性雪人状不对称Janus颗粒及其制备方法；2021年、2021100177730；2023年、ZL 2021 1 0017773.0
(8) 杨振忠；聚合物双链/无机纳米颗粒不对称复合物及其制备方法；2020年、2020107449712；2023年、ZL 2020 1 0744971.2
(9) 杨振忠；一种有机/无机杂化三层结构Janus纳米片、其制备方法及应用；2020年、2020107449727；2022年、ZL 2020 1 0744972.7
(10) 杨振忠；高分子单链/纳米颗粒复合Janus材料及其制备方法；2020年、2020107441782；2022年、ZL 2020 1 0744178.2
3. 著作：作者（按原排序）, 著作名称, 出版社, 出版年份, 出版地；
(1) 杨振忠; Janus材料, 科学出版社, 2022, 中国北京.
(2) Ye, Y.; Yang, Z.* Hairy Nanoparticles (Chapter 6 Interfacial Property of Hairy Nanoparticles), Wiley, 2023, New York, USA.
4. 研究技术报告（未公开发表的重要报告）：作者（按原排序），报告题目，完成年份；
无。
5. 重要学术会议邀请报告：作者（按原排序）, 报告题目, 报告年份, 会议名称,地点。
(1) 杨振忠, 高分子复合微结构, 2023年, 2023年全国高分子学术论文报告会, 武汉。
(2) 杨振忠, 高效制备Janus高分子单链颗粒, 2021年, 2021年全国高分子学术论文报告会, 北京。 (3) 杨振忠, 高分子单链@胶体杂化结构, 2021年, 第十二届全国高聚物分子与结构表征学术研讨会, 太原。
(4) 杨振忠, Janus不对称复合颗粒, 2019年, 2019年全国高分子学术论文报告会,西安。

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