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男, 华中科技大学, 教授/研究员/教授级高工或同等级别
学习/工作经历
1994.09–1998.07:南昌大学化学系;获理学学士学位(化学专业)
1998.09–2001.07:中国科学院福建物质结构研究所;获理学硕士学位(物理化学专业,导师:辜志俊副研究员)
2001.09–2004.12:中国科学院长春应用化学研究所;获理学博士学位(高分子化学与物理专业,导师:安立佳院士)
2005.01–2005.09:中国科学院长春应用化学研究所;研究助理
2005.10–2007.09:日本产业技术综合研究所;博士后(合作者Prof. Dr. Shin Horiuchi)
2007.10–2014.10:华中科技大学;副教授
2014.11–至今:华中科技大学;教授
研究领域和兴趣
多相多组分高分子/超分子体系的构筑、复杂相行为及其功能化
主要业绩
主要从事多相多组分高分子/超分子体系的构筑、复杂相行为及其功能化的研究。已发表SCI论文120余篇,其中以第一/通讯作者在Macromolecules(5)、Macromol Rapid Commun(8)、Langmuir(8)、Polymer(9)、Soft Matter(4)、Chinese J Polym Sci(2)等高分子主流期刊发表学术论文50余篇,以第一完成人授权中国发明专利5件。主持了国家自然科学基金项目5项(50903035、51373060、51773070、51973072和52273021),入选2011年教育部新世纪人才支持计划,获2013年吉林省自然科学一等奖(排名第三)和2022年湖北省高等学校教学成果一等奖(排名第六)。代表性科研成果如下:
(1)在高分子折叠体的构象转变行为方面:螺旋折叠行为及其构象转变行为是决定生物大分子活性的重要因素。利用Glaser-Hay 偶联反应合成了聚间苯撑二乙炔基折叠体,该折叠体具有负电性侧基、螺旋沟槽和螺旋空腔三重结合位点,在胺或氨醇客体分子手性中心和空间位阻的辅助下,同时实现了折叠体的螺距伸长与手性增强,结合体的发光显著增强【Polymer 2020, 188: 122135】。通过改变含四苯基乙烯(TPE)半花菁染料的添加量,调控折叠体对染料的受限行为,不仅开启了染料的聚集诱导发光(AIE)特性,还实现了越分散、越受限、发光越强的两阶段发光行为【Polymer 2021, 225: 123771】。通过溶剂驱动使折叠体构象发生转变,添加AIE试剂,根据体系荧光颜色的变化实现了上述构象转变行为的可视化,并研究了分子量和螺旋空腔大小对该过程的影响,为折叠体构象转变提供了一种简单、省时和有效的检测方法【Macromolecules 2023,56:2809】。利用螺旋折叠体冠醚侧基主客体作用结合方式的多样性,实现了其偏单手螺旋的单一因素诱导与反转,以及温度诱导的无规-偏单手螺旋-左右螺旋等量的系列构象转变【Macromol Rapid Commun 2022,43:2200238;Polym Chem 2022,13:4569】。设计了一类含双取代侧基氢键的高分子折叠体,通过氟离子对此类氢键的“拉链”破坏作用,将螺旋构象转变成无规构象,同时增加高分子主链的共轭程度,使体系溶液呈现淡黄色,实现了氟离子的高效独特裸眼识别,检测限低至0.54ppb【Macromolecules 2022,55:9057】。
(2)在物理凝胶及其光响应/发光行为方面:掺杂型胆甾相液晶(CLC)由于具有独特的螺旋结构和刺激响应性质而备受青睐。采用重氮偶联、亲核取代、点击化学反应合成了几种末端烷基/烷氧基长度递增的偶氮苯联萘基轴手性掺杂剂,分析了掺杂剂与向列相液晶的相容性,制备了反射光波长/颜色不同的CLC,实现了反射光波长和颜色的精准调控【Langmuir 2018, 34: 700】。采用Mills反应,通过调控氨基氧化为亚硝基的时间制备了几种氟取代偶氮苯手性掺杂剂(F-azo)。氟取代可使F-azo的可逆光异构化反应所需波长红移至可见光区,同时满足了CLC反射颜色大范围调控与长期稳定的要求。基于溶解度参数匹配原则,利用简单的共掺杂策略有效改善了CLC的相容性,实现了体系RGB三基色的快速转变,显著提高了体系超螺旋结构及其性能的稳定性。在上述体系中添加山梨醇类凝胶因子,制得了CLC凝胶,精准调控了CLC在可见光下的螺距、反射波长及颜色,且将每种颜色稳定至少1天【Macromol Rapid Commun 2019, 40: 1900037】。设计合成了一种集手性、全可见光响应和温度响应于一体的凝胶因子S-4F-AG。在保持自支撑性的同时,所制备的CLC凝胶的反射光波长和颜色对温度和绿光有良好的响应行为,并几乎覆盖了整个可见光区域【Chinese J Polym Sci 2021, 39: 1617;Soft Matter 2021, 17: 3216】。以含一定柔性尾巴的偶氮吡啶和四氟对碘苯为基本单元,通过卤键构筑了可逆的物理凝胶;以四氟对碘偶氮苯替代四氟对碘苯,不仅可将响应光波长红移至可见光,而且还可凝胶各向同性溶剂和各向异性溶剂【Macromol Rapid Commun 2019, 40: 1800629;Soft Matter 2019,15:6411;Langmuir 2020,36:11873】。
(3)在多相多组分高分子的复杂相行为方面:建立了高分子共混物薄膜表面相分离和去润湿行为的在线原位分析方法——原子力显微镜(AFM)技术,在正空间观察到PMMA与SAN混合物薄膜表面相分离的相区增长和相区归并过程,确定了高分子混合物薄膜表面相分离动力学的标度关系,提出了该混合物超薄膜的复杂相转变动力学机理,深入探讨了体系由薄膜向超薄膜转变的临界厚度【Macromolecules 2005,38:211;Macromol Rapid Commun 2006,27:351;Langmuir 2007,23:11107】。用能量过滤透射电子显微镜(EFTEM)和AFM对高分子界面进行结构解析,得到了界面层厚度与退火时间的标度关系以及相互扩散系数和扩散速率;探讨了此微观结构与用不对称双悬臂梁劈裂法测得的临界界面断裂强度之间的关系【Macromolecules 2007,40:7966;Chinese J Polym Sci 2013,31:870】。采取熔融缩聚策略,合成了仅含反式或顺式构型TPE 的主链型聚合物,通过调节聚合反应温度,使TPE 的构型始终保持稳定;由于强烈扭曲的顺式TPE 对主链棒状联苯基团的有序排列造成严重破坏,导致顺式聚合物呈无定形状态,而反式聚合物则表现出矩形柱状相和近晶相的共混液晶相,构筑了主链型发光液晶聚合物(LLCP);基于TPE 的紫外光环化行为,在软硬基底上制备了荧光图案【Macromolecules 2021, 54: 10740】。
代表成果
1. Chenchen Sun, Qian Jiang, Huan Ruan, Tian Wang, Yuan Qiu*, Hong Wang, Yonggui Liao*, Xiaolin Xie. Visualization of conformational transitions of artificial polymeric foldamer by AIEgen. Macromolecules 2023, 56(7): 2809–2817.
2. Qian Jiang, Huan Ruan, Chenchen Sun, Tian Wang, Yuping Zhang*, Yuan Qiu, Hong Wang, Yonggui Liao*, Xiaolin Xie. Two-color cholesteric liquid crystalline gels for reversible writing and erasing information encryption. Macromolecular Rapid Communications 2023, 44(7): 2200915.
3. Yuan Qiu, Yang Zhang, Qian Jiang, Hong Wang, Yonggui Liao*, Huamin Zhou, Xiaolin Xie. Highly specific and sensitive naked-eye fluoride ion recognition via unzipping a helical poly(phenylacetylene). Macromolecules 2022, 55(20): 9057–9065.
4. Yuan Qiu#, Shuang Cao#, Chenchen Sun, Qian Jiang, Chongmo Xie, Hong Wang, Yonggui Liao*, Xiaolin Xie. Thermotropic chirality enhancement of nanoparticles constructed from foldamer/bis(amino acid) complexes. Polymer Chemistry 2022, 13(31): 4569–4577.
5. Jing Wang, Tian Wang, Qian Jiang, Yuping Zhang, Yuan Qiu*, Hong Wang, Guochuan Yin, Yonggui Liao*, Xiaolin Xie. Configuration-dependent liquid crystal and gel behaviors of tetraphenylethene-containing main-chain copolyesters. Macromolecular Rapid Communications 2022, 43(18): 2200154.
6. Shuang Cao, Chenchen Sun, Jing Wang, Qian Jiang, Yuan Qiu*, Hong Wang, Yonggui Liao*, Xiaolin Xie. Helix induction and inversion of polymeric foldamer regulated by the single enantiomers. Macromolecular Rapid Communications 2022, 43(17): 2200238.
7. Jing Wang, Qian Jiang, Shuang Cao, Chenchen Sun, Yuping Zhang, Yuan Qiu*, Hong Wang, Guochuan Yin, Yonggui Liao*, Xiaolin Xie. Z/E effect on phase behavior of main-chain liquid crystalline polymers bearing AIEgens. Macromolecules 2021, 54(23): 10740–10749.
8. Dongxu Zhao, Xiaoyu Zhao, Jing Wang, Haiyan Peng, Yonggui Liao*, Xiaolin Xie, Ivan I. Smalyukh, Yanlei Yu. Visible light rewritable and long-lived colors in cholesteric liquid crystals: A facile co-doping strategy. Macromolecular Rapid Communications 2019, 40(11): 1900037.
9. Yonggui Liao, Ayumi Nakagawa, Shin Horiuchi*, Toshiaki Ougizawa. Interdiffusion at homopolymer / random copolymer interfaces investigated by energy-filtering transmission electron microscopy. Macromolecules 2007, 40(22), 7966–7972.
10. Yonggui Liao, Zhaohui Su, Xianggui Ye, Yunqi Li, Jichun You, Tongfei Shi*, Lijia An*. Kinetics of surface phase separation for PMMA/SAN thin films studied by in situ atomic force microscopy. Macromolecules 2005, 38(2): 211–215.
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