田野 教授 博士 研究领域: 新材料,煤化工,石油炼制,石油化工,精细化工 研究方向: 仿生界面动态铺展机制与功能 所在单位: 中国科学院理化技术研究所

基本信息

所在单位:
中国科学院理化技术研究所
单位类型:
科研机构
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
2002 年9 月-2006 年7 月,东北师范大学,获理学学士学位。
2006 年9 月-2011 年7 月,中国科学院化学研究所,获理学博士学位。
工作经历:
2011 年7 月-2014 年2 月 中国科学院化学研究所工作,任助理研究员职务。
2014 年2 月-2018 年8 月 在中国科学院化学研究所工作,任副研究员职务。
2018年8 月至今,在中国科学院理化技术研究所工作,任研究员职务。
专家介绍:
界面动态超铺展是指液滴能够在界面快速铺展至接触角为0°并形成均匀的超薄液膜的动态过程。与传统静态浸润性质不同,动态铺展在基于气液固三相体系的动态过程有着广泛的应用,如高功率发热器件表面的沸腾传热过程。界面动态超铺展的物理化学机制,以及如何发展新应用是本领域的挑战。申请人近年来通过对界面动态超铺展的系统研究发现,与传统超亲液状态不同,动态超铺展是一个三相接触线持续动态变化的过程,即达到超亲液状态后,三相线持续移动使接触角接近0°,随着铺展面积继续增大而最终实现超铺展。所以,传统的接触角小于5° 的超亲液定义并不能准确描述液体超铺展的动态过程。另外,对于超铺展的界限,即超铺展本征临界接触角数值也缺少明确的定义,现有理论主要依据杨氏方程对亲疏界限90°的数学意义上的定义,并没有考虑分子间相互作用和结构效应的协同作用,所以不具有实际的物理化学意义。 

针对以上瓶颈,申请人从动物眼角膜出发,发现了动态超铺展的界面现象,围绕“界面动态超铺展的物理化学机制”这一关键科学问题,从分子尺度和微观结构尺度揭示了界面超铺展的动态机制,建立了三种界面动态超铺展体系:气液固界面向外超铺展、液液固界面向内超铺展、液气固界面向内超铺展,探索了动态铺展在沸腾传热领域的应用,取得了系统的研究成果。

1. 基于动物眼角膜的研究,发现了界面动态超铺展现象,揭示了眼角膜界面超铺展过程的动态机制:纳米线阵列结构是实现超铺展的关键,微米沟槽结构加速超铺展动态过程。

2. 从分子尺度和微观结构尺度揭示了界面超铺展的机理。在分子层次上,分子间作用力对界面液体分子的取向决定了是否能够超铺展,提出了65°为水的超铺展的新界限;在微观结构上,不同尺度微纳米结构在不同方向上毛细力诱导的三相线不稳定是能够实现超铺展的关键。

3.  构筑了多种微纳米结构界面,实现了液体在不同界面的动态超铺展,形成了均匀液膜,探索了基于动态铺展过程在沸腾强化传热领域的应用(已实现技术转化)。

申请人近五年以通讯作者共发表SCI论文30余篇,包括J. Am. Chem. Soc. 4篇,Angew. Chem. Int. Ed. 1 篇,Acc. Chem. Res. 1篇,Adv. Mater. 4篇, Natl. Sci. Rev. 1篇,Nano Res. 1篇,Matter 2篇,Nano Lett. 2篇等。独立承担国家自然科学基金委项目5项,中国科学院基础前沿科学研究计划从0到1原始创新项目1项。2016年入选中国科学院青年创新促进会会员,2017年获得基金委优秀青年基金项目资助,2019年获得中国化学会青年化学奖。兼任中国化学会仿生材料化学专业委员会委员,中国感光学会青年理事会理事,Chinese Chemical Letters编委, Nano Research Energy 青年编委。共发表SCI论文80余篇,引用6100余次,授权中国发明专利7项。多次受邀在国际/国内学术会议做邀请报告。

科研能力

研究领域:
新材料,煤化工,石油炼制,石油化工,精细化工
研究方向:
仿生界面动态铺展机制与功能
中文标签:
聚苯硫醚;高湿度;稀土;水处理;热致相分离法;聚合物多孔膜;热力学;纳米磁种;热力学相图
英文标签:
Deep Learning;Nanochannels;Superhydrophobic Surfaces;Antifouling Coatings;Surface Chemistry;Biomolecular Interactions;Nanoparticles;2d-doa Estimation;Covariance Matrix Completion;Ion Channels
论文著作:
1. Bioinspired Super-Wettability from Fundamental Research to Practical Applications.
Liping Wen; Ye Tian; Lei Jiang
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, 2015

2. Interfacial Material System Exhibiting Superwettability
Ye Tian; Bin Su; Lei Jiang
Advanced Materials, 2014

3. Asymmetric Ion Transport Through Ion-Channel-Mimetic Solid-State Nanopores
Wei Guo; Ye Tian; Lei Jiang
ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH, 2013

4. A Biomimetic Potassium Responsive Nanochannel: G-quadruplex DNA Conformational Switching in a Synthetic Nanopore.
Xu Hou; Wei Guo; Fan Xia; Fu-Qiang Nie; Hua Dong; Ye Tian; Liping Wen; Lin Wang; Liuxuan Cao; Yang; Jianming Xue; Yanlin Song; Yugang Wang; Dongsheng Liu; Lei Jiang
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 2009

5. Engineered Asymmetric Heterogeneous Membrane: A Concentration-Gradient-Driven Energy Harvesting Device
Zhen Zhang; Xiang-Yu Kong; Kai Xiao; Qian Liu; Ganhua Xie; Pei Li; Jie Ma; Ye Tian; Liping Wen; Lei Jiang
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 2015

6. Ion/Molecule Transportation in Nanopores and Nanochannels: from Critical Principles to Diverse Functions
Zhongpeng Zhu; Dianyu Wang; Ye Tian; Lei Jiang
Journal of the American Chemical Society, 2019

7. Intrinsically Robust Hydrophobicity
Ye Tian; Lei Jiang
Nature Materials, 2013

8. A Bioinspired Multifunctional Heterogeneous Membrane with Ultrahigh Ionic Rectification and Highly Efficient Selective Ionic Gating.
Zhen Zhang; Xiang-Yu Kong; Kai Xiao; Ganhua Xie; Qian Liu; Ye Tian; Huacheng Zhang; Jie Ma; Liping Wen; Lei Jiang
Advanced Materials, 2015

9. Light and Ph Cooperative Nanofluidic Diode Using A Spiropyran-Functionalized Single Nanochannel
Minghui Zhang; Xu Hou; Jingtao Wang; Ye Tian; Xia Fan; Jin Zhai; Lei Jiang
Advanced Materials, 2012

10. Infused-liquid-switchable Porous Nanofibrous Membranes for Multiphase Liquid Separation
Yang Wang; Jiancheng Di; Li Wang; Xu Li; Ning Wang; Baixian Wang; Ye Tian; Lei Jiang; Jihong Yu
Nature Communications, 2017
发明专利:
1. 高稳定性的人源化抗人CD3单链抗体及其制法和应用
中国科学院广州生物医药与健康研究院
李懿; 刘强; 田野
公开日期: 2018-05-08 申请日期: 2016-11-01 公开号: CN108003237A

2. 一种碳糊电极及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
徐国宝; 田野; 王建国
公开日期: 2013-12-18 申请日期: 2011-07-04 公开号: CN102269730B

3. 一种碳纳米管/有机凝胶复合物及其制备方法
中国科学院化学研究所
刘鸣华; 田野; 张莉; 段鹏飞
公开日期: 2013-07-31 申请日期: 2010-04-29 公开号: CN101851172B

4. 一种碳糊电极及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
徐国宝; 田野; 王建国
公开日期: 2011-12-07 申请日期: 2011-07-04 公开号: CN102269730A

5. 一种碳糊电极及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
徐国宝; 田野
公开日期: 2011-11-23 申请日期: 2011-07-04 公开号: CN102253095A

6. 一种碳纳米管/有机凝胶复合物及其制备方法
中国科学院化学研究所
刘鸣华; 田野; 张莉; 段鹏飞
公开日期: 2010-10-06 申请日期: 2010-04-29 公开号: CN101851172A
科研项目:
1. 非对称性可调控的仿生智能纳米通道研究
立项时间: 2015-2016 项目经费:400000

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