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董建华教授“高分子化学与材料概述”讲座
2023年11月8日下午,董建华研究员受材料科学与光电技术学院黄辉教授的邀请,于教1-417开展一场“高分子化学与材料概述”主题的讲座。
高分子化合物作为材料用于人们生产生活的各个领域,人们的衣食住行都离不开高分子材料。本报告概述了高分子基本知识、高分子化学与材料研究前沿方向等。董教授首先简要介绍了什么是高分子材料、高分子与小分子的区别,并介绍了各类天然高分子材料、人工合成高分子材料等。随后介绍了我国高分子工业发展历史、高分子化学的历史。接着介绍了高分子在衣食住行等各方面的应用,特别着重介绍了高分子材料在医药方面的应用。高分子回收利用一直是业内关注的焦点,董教授详细介绍了高分子回收利用现状,存在的问题等。此外董教授还介绍了高分子前沿应用,包括生物化学与温度传感器、分子电子学器件、显示器、发光二极管、场效应晶体管等。最后董教授与现场师生进行了交流与探讨,得到了现场师生的热烈响应。
董建华,男,1982本科毕业于浙江大学化学系,1989获得中国科学院化学研究所理学博士学位。在北京大学化学系从事两年博士后研究之后,留校任教至1997.12。1998至2019年在国家自然科学基金委员会负责有机高分子领域项目管理工作(2019年6月退休)。1999年起任研究员,先后担任有机高分子材料、高分子科学、材料化学与能源化学等领域各类科学基金项目主任、科学处处长、二级研究员等。多次组织有机高分子领域学科发展与学科前沿战略研讨,重大研究课题立项与运行管理学术活动。主编三本学科前沿与进展及展望的专著;多次为相关专著撰写章节。
担任中国化学会第二十六届理事,第二十八届、第二十九届理事会常务理事、曾长期担任高分子学科委员会副主任。《中国大百科全书》第三版化学卷高分子领域编委会副主编,多次组织与撰写科学词典与学科战略报告。2007年至今Wiley出版公司国际学术专业期刊“先进技术高分子”“Polymers for Advanced Technologies”副主编(Associate Editors)2011年至今“英国皇家化学会高分子化学系列丛书”编委会成员。曾担任国内多个学术期刊编委等。曾在美国、韩国等大学进修学习两年半。
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郭林教授“无机非晶微纳米材料的可控制备及特性”主题讲座
2023年11月2日15:30,北京航空航天大学郭林教授应黄辉教授邀请来中国科学院大学开展“无机非晶微纳米材料的可控制备及特性”主题讲座,讲座在教一207教室举行。
材料的可控合成是研究其结构、特性、构效关系以及应用的基础相比于具有三维周期性规则排列的晶体结构材料,原子排列短程有序,长程无序的非晶结构材料的可控合成及其生长机制一直是国际公认的难题,长期制约着非晶微纳米材料的发展。同时,非晶结构表面高不饱和配位环境,使得非晶纳米材料的构筑可以将传统纳米材料高比表面积进一步提升为高活性位点浓度,使得各类材料的理论本征特性得以充分的展现。
基于对非晶微纳米材料形成机制的认知,郭林教授从非晶微纳米材料普适制备方法、无机非晶微纳米材料的光学特征、无机非晶微纳米材料的催化应用、高强高韧材料的结构构筑四个方面展开,系统性地介绍了近些年组内的研究成果。制备出系列规则形貌的无机非晶微纳米材料,并探究了其优异的催化、光学、力学性能,这些系统的研究将加深人们对非晶材料的规律认知,拓展其应用。
郭林教授,北京航空航天大学首批校长直聘教授,教育部长江学者特聘教授。国家杰出青年科学基金获得者、中国化学会会士、英国皇家化学会会士;北京市有突出贡献的科学技术管理人才、北京市高校优秀党员、北京市优秀教师、北京市优秀研究生指导教师、宝钢优秀教师奖获得者。在Science、Nature、Nat. Catal.、 Nat. Mater.、 JACS、Angew. Chem. Int. Ed.、PNAS、Chem.Rev.等国际期刊发表学术论文400余篇,他引21000余次;指导的博士生,1人获评全国优秀博士论文,2人获评北京市优秀论文。近5年作为项目负责人主持国家重点研发计划1项,国家自然科学基金重点项目2项;第一获奖人,2010年获教育部自然科学一等奖,2013年获国家自然科学二等奖。
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耿延候教授“共轭高分子合成方法”主题讲座
2023年10月11日15:30,天津大学材料学院教授耿延候应黄辉教授邀请来中国科学院大学开展“共轭高分子合成方法”主题讲座,讲座在教一楼306教室举行。
合成方法研究是化学研究的核心,能够为深入理解共钜聚合物的基本性质、建立构效关系提供材料基础,也是发展具有自主知识产权的高性能材料的基础。
耿延候教授条理清晰地从单分散共轭聚合物的合成策略、共轭聚合物的可控合成以及聚合物半导体材料的直接芳基化缩聚合成三个方面介绍了研究成果。首先,介绍了发展多种单分散共轭聚合物合成策略,合成了绝对分子量超过20000 g/mol的共轭聚合物,证明了共轭聚合物的伸直链结晶特性,构筑了近理想体异质结的纳米结构光伏效应薄膜。接着,研究了多种AB单体的催化剂转移缩聚反应,实现了聚芴等共轭聚合物的可控合成,发现催化剂分子内转移可以在非共轭主链上发生。最后,发展了多卤代噻吩衍生物高活性C-H单体,将聚合方法研究与高迁移率材料设计结合起来,发展了系列高迁移率n型和双极型聚合物半导体材料。最后耿延候教授与现场师生进行了交流与探讨,得到了现场师生的热烈响应。
耿延候,中国科学院“百人计划”(2003)、“国家杰出青年基金”(2005)和国务院政府特殊津贴(2011)获得者,2016年入选中组部第二批“万人计划”。1991年毕业于上海交通大学应用化学系,1996年于中科院长春应化所获博士学位1998-2003先后在香港科技大学、德国马普高分子研究所 (“洪堡”奖学金获得者) 和美国罗彻斯特大学从事访问研究。2003-2015年任中国科学院长春应用化学研究所研究员,目前任天津大学材料学院教授、博士生导师。发表学术论文250余篇,申请和获授权发明专利20余项,获国家自然科学二等奖和吉林省科技进步一等奖各1项。研究兴趣包括: (1) 有机/高分子半导体材料及其应用; (2) 新型芳香稠环化合物及其共聚合物; (3) 共聚合物的合成方法。
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杨柏教授“碳化聚合物点与光功能材料”主题讲座
2023年9月13日14:00,吉林大学杨柏教授应黄辉教授邀请来中国科学院大学开展“碳化聚合物点与光功能材料”主题讲座,讲座在教二楼106教室举行。
杨柏教授首先介绍了纳米杂化与高性能光学材料的发展历史,进而引出高性能碳化聚合物点光功能材料,碳化聚合物点是一类具有聚合物特性及核壳结构的新型碳点,作为纳米基元具有低毒、易于制备等优点。碳化聚合物点早期由物理方法制备,后期发展到化学方法制备,杨柏教授课题组于2013年用化学方法制备的碳化聚合物点荧光量子产率达到80%。之后杨柏教授详细介绍了碳化聚合物点合成方法、提出交联增强发射效应及其普适性,并提出碳化聚合物点的核壳结构及命名。接着杨教授介绍了碳化聚合物点在荧光、磷光、肿瘤治疗、抗菌等方面的应用。最后杨柏教授与现场师生进行了交流与探讨,得到了现场师生的热烈响应。
杨柏,1984年毕业于吉林大学化学系,1991年获得博士学位,1987年至今任教于吉林大学,1994年任教授;1999年获国家杰出青年基金并聘为长江学者,2009年获国家创新研究群体基金支持;曾任化学学院院长、超分子结构与材料国家重点实验室主任等。研究方向为聚合物纳米杂化、碳点设计合成与光功能材料等;已发表SCI论文700余篇,被引用4.9万余次(H-104),单篇最高被引3200余次;2014年以来连续入选爱思唯尔中国高被引学者;2018年以来连续入选科睿唯安交叉领域全球高被引学者;作为第一完成人2009年获吉林省高等教育省级教学成果一等奖,2007年和2021年两次获得吉林省科学技术进步一等奖,2010年获国家自然科学奖二等奖。现为中国材料研究学会碳点功能材料分会主任委员。
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赵达慧教授“共轭分子聚集中的分子结构调控”主题讲座
2023年7月13日14:00,北京大学化学学院教授赵达慧应黄辉教授邀请来中国科学院大学开展“共轭分子聚集中的分子结构调控”主题讲座,讲座在教二楼125举行。
赵教授主要讲解了课题组近期的工作,他们发现有机共钜体系的超分子聚集结构对于材料的光电性质具有显著影响。决定共轭分子间排列与聚集形式的主导作用力为pi-pi堆积为特征的范德华作用。相比于离子键、氢键等形式的非共价作用,pi-pi堆积的方向性和强度偏弱,导致了共辄分子的分子排列方式和变化形式复杂多样,可预测性较低。因此,相关体系聚集结构的研究以及材料的性能调控和预测成为巨大挑战。
讲座主要介绍通过理性设计,系统改变分子结构,进而追踪和调控一系列稠环芳香亚胺的光物理性质变化从而分析和揭示复杂聚集行为机制等方面取得的部分研究进展。
讲座中,老师同学积极与赵教授互动,最后赵教授的精彩报告得到了台下听众的热烈掌声。
赵达慧,博士,教授,1997年获得北京大学化学学院学士学位,2003年获得美国依利诺伊大学化学系博士学位,之后在美国麻省理工学院进行博士后研究。2006年起受聘于北京大学化学学院,任学术组长,博士生导师。主要研究方向为新型有机聚合物光电磁功能材料的设计合成、超分子结构的可控构筑及性质调控等。曾获得国家杰出青年基金、基金委优秀青年科学基金、教育部新世纪优秀人才、霍英东基金会青年教师基金、北京市科技新星计划等荣誉,并获北京大学教学卓越奖。目前担任Chemistry of Materials及Synfacts副主编。
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郭雪峰教授“单分子科学的机遇与挑战”主题讲座
2023年6月21日14:00,北京大学教授郭雪峰应黄辉教授邀请来中国科学院大学开展“单分子科学的机遇与挑战”主题讲座,讲座在教一楼114教室举行。
郭雪峰教授在讲座中首先展示了对开发高效光刻方法的持续兴趣和巨大努力,这些光刻方法能够通过自上而下的微/纳米加工与自下而上的分子组装相结合来创建分子电子器件。这些器件使用纳米覆盖的碳材料(如单壁碳纳米管(SWCNTs)和石墨烯)作为点接触,通过电子束光刻和精密氧等离子体刻蚀形成。通过牢固的酰胺键,与二胺基团桥联的功能分子被共价连接到羧酸功能化的纳米Gap中,形成具有所需功能的稳定的碳电极-分子连接。接着,利用这些方法揭示了单个金属-DNA双链的电荷传输对堆积完整性的依赖关系,并制作了能够在单个事件水平上实现对化学反应或生物相互作用的无标记、实时电检测的分子器件,或者在暴露于电场、磁场、离子、pH和光等外部刺激时切换其分子电导。最后郭雪峰教授与现场师生进行了交流与探讨,得到了现场师生的热烈响应。
郭雪峰,北京大学长江特聘教授、国家杰出青年基金获得者和中组部万人计划科技创新领军人才。2001年于北京师范大学获得学士和硕士学位2004年于中国科学院化学研究所获得博士学位,2004~2007年在哥伦比亚大学从事博士后研究工作,2008年入职北京大学。长期从事分子材料和器件的研究,发展了制备稳定单分子器件的突破性方法,构建了国际首例稳定可控的单分子电子开关器件,发展了单分子电学检测的核心技术,开拓了单分子科学与技术研究的新领域。
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刘冬生教授“核酸超分子水凝胶”主题讲座
2023年6月23日下午14:00时,清华大学教授刘冬生应黄辉教授邀请来中国科学院大学“先进材料与技术”国科大讲坛开展“核酸超分子水凝胶”主题讲座,讲座在教一楼114教室举行。
刘教授在报告中提出了全刚性分子构造的超分子水凝胶模型,可以避免由于高分子链熵卷曲产生的拓扑小孔,使之具有类似细胞外基质的超高通透性。
利用核酸双链分子刚性大且水溶的特点,通过序列和结构设计,构造了一系列核酸超分子水凝胶,并通过实验和理论模拟证明了全刚性分子网络的高通透性。此类水凝胶还具有强度高、成胶快速、可注射、自愈合以及生物相容性好等特点,在此基础上,探索了其生物医学应用,研究证明该凝胶可以载带干细胞,利用生物体损伤部位分泌的自体信号调控干细胞增殖与分化在脊髓全断损伤修复等研究中获得了优异的效果。利用核酸序列的可设计性,他们还在此凝胶的架构上实现了水凝胶材料的力学性质单变量调控,研究了材料力学性质对干细胞分化的影响,结果证明了力学性质不会对袖经干细胞的分化产生直接影响。最后刘冬生教授与现场师生进行了交流与探讨,得到了现场师生的热烈响应。
主讲人介绍:刘冬生,清华大学化学系教育部长江学者特聘教授教授、博士生导师。中国化学会会士、英国皇家化学会会士;入选创新人才推进计划中青年科技创新领军人才计划,中组部“万人计划”领军人才,获得过“第一届中国化学会~英国皇家化学会青年化学奖”,“第七届中国化学会巴斯夫青年知识创新奖”。担任了基金委“杰出青年基金”、重点项目、创新群体项目负责人,科技部重大基础研究专项项目 (973项目) 首席科学家。现任《Polymer》、《高分子学报》、《高等学校化学学报》副主编,中国化学会高分子学科委员会秘书长。主要从事核酸合成与修饰,核酸超分子材料方面的研究。
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宛新华教授“螺旋聚苯乙炔的构象与功能”主题讲座
2023年5月23日14:00,北京大学教授宛新华应黄辉教授邀请来中国科学院大学开展“螺旋聚苯乙炔的构象与功能”主题讲座,讲座在教一楼114教室举行。
手性的引入为高分子的结构设计提供了更多的可控变量。螺旋结构是种重要的手性结构,光学活性螺旋高分子在手性识别、对映选择性分离不对称催化、圆偏振荧光、信息存储和多通道传感等方面具有广泛的实际和潜在应用,正成为功能材料领域的一个重要研究方向。
宛新华教授在讲座中首先介绍了利用分子内酰胺键之间的强氢键,得到主链发光的单取代聚乙炔,研究了各种内、外在因素对荧光性质的影响。利用氢键的溶剂与温度响应性,实现了荧光和CPL的可逆开关,使其在CPL检测器中应用。并介绍了一种新开发的自显示活性酯-胺反应,能用肉眼可见的荧光变化实时定量监测反应进程,可以用于识别结构多样的非手性有机胺,对各种手性胺表现出对映选择性,可提供多通道可视化定量检测。接着宛新华教授向同学们讲解了一类新型的两亲性聚苯乙炔均聚物,其在溶液中可自组装形成规整的六方纳米片,同时可表现出二维尺度上的手性传递过程。其生长过程表现出“先成核后生长”的特点,其内部的刚性螺旋聚合物分子呈现六方柱状排列。利用聚苯乙快螺旋构象的差异,实现了螺旋构象驱动的“自拆分”;在有序的六方晶格限制下,聚苯乙炔的圆偏振荧光强度显著增强。最后宛新华教授与现场师生进行了交流与探讨,得到了现场师生的热烈响应。
宛新华,教授,博士生导师,北京大学高分子化学与物理教育部重点实验室主任。1997年获得国家自然科学三等奖 (排名2) ,1998年获国务院政府特殊津贴,2003年获国家杰出青年基金资助,2004年入选首批新世纪百千万人才工程国家级人选名单,2010获聘教育部长江学者特聘教授2018年教育部自然科学二等奖 (排名2) 。研究兴趣及领域: 高分子合成与先进功能材料。发表SCI收录论文近200余篇,撰写6本英文书的章节。