专家介绍:
教授长期从事弯曲有机共轭材料、分子碳纳米管、和小分子活化方面的研究,自从在中国科学技术大学独立开展科研工作以来,在弯曲共轭碳环、共轭延伸碳纳米管片段、和小分子活化催化等方面开展了系统的研究,形成了自己的研究特色,在国际上引起了广泛的关注。申请人迄今为止发表的所有科研论文(160余篇, 包括9篇J. Am. Chem. Soc., 7篇Angew. Chem. Int. Ed., 4篇 Nat. Commun.等),被国际同行他引> 13000次,H-index 62。2022年获得基金委国家杰出青年基金资助,2018年获得Thieme Chemistry Journals Award, 另外两次获得美国化学会奖励,包括American Chemical Society (ACS) Nobel Laureate Signature Award (美国化学会诺贝尔签名奖,每年仅颁发1人)和ACS Young Investigator Award (美国化学会青年科学家奖,无机分会)。同时,在2008年获中国政府颁发的-国家优秀自费留学生奖学金。
由弯曲稠环芳烃构成的碳纳米管(CNTs)是一维纳米材料,具有许多优异的力学、电学和化学性能,已在催化、能源、电子学、传热、芯片、晶体管等领域展示出广阔的应用前景。但是,该领域现有主要合成方法所制备的CNTs结构杂乱,通常得到的是一系列不同长度、直径和手性的CNTs混合物。开发新的路线自下而上合成弯曲稠环纳米管片段将为碳纳米管的生长提供精确构型的模板,为解决以上问题奠定基础。针对以上挑战,课题组从共轭延伸环苯撑结构入手,围绕着精确直径和单一构型弯曲共轭大环新结构的制备、手性共轭纳米管片段、“分子皇冠”异质结及电子转移过程、以及π延伸长链环苯撑等方面开展了系统研究工作,侧重于研究碳纳米管共轭片段的合成、结构特征以及其光物理性质和电荷转移研究。取得了一系列具有鲜明特色的原创性成果,具体如下:(1)利用过渡金属催化,成功合成了一系列手性指数[6,6], [8,8], [9,9], [10,10], [12,12], [18,18], [24,24]等扶手椅型碳纳米管环状大共轭片段结构,深入研究了其光物理性质和超分子性质,发现了稠环纳米管片段的尺寸效应,提出了封端模板法合成[12,0]锯齿型碳纳米管大环片段;(2)通过分子设计,成功合成了单一手性指数[9, 8]和[12,4]的手性碳纳米管环状共轭片段结构,深入研究了其光物理性质,发现了手性纳米管片段对圆偏振光的明显放大现象;(3)利用大共轭碳纳米管片段,成功构筑了给体-受体分子异质结(克级制备),发现了其快速电子转移和光电流生成现象;首次构建了基于碳纳米管片段的共轭聚合物长链结构,发现其兼具电子和空穴输运能力;(4)首次实现了螺旋弯曲碳材料的合成,研究了其光物理性质和磁性。