东华大学武培怡教授课题组博后/青年学者招聘及代表性成果集锦
导师简介
研究方向
1. 智能响应聚合物的二维相关光谱研究
智能聚合物,又称刺激响应聚合物,是指一类具有“智能”行为的大分子体系,即当外界环境如温度、pH、光、压力、电场强度、磁场强度、离子强度或添加物浓度等改变时,大分子会做出相应的链构象或分子结构上的转变进而表现为外在的可检测到的宏观性质变化。刺激响应聚合物通常伴随着表观的相转变现象。由于这一独特的刺激响应性质,刺激响应聚合物在智能器件、药物控释、纳米材料、化学传感和生物技术等领域表现出了极为广泛的应用前景。二维相关光谱是近些年发展起来的先进光谱分析手段,由于其对相转变温度、转变温度区间、响应程度及各基团响应次序的辨析,非常适合在分子水平上探讨智能聚合物的结构变化。本课题组长期致力于利用二维相关光谱及其衍生技术-外绕相关移动窗口来探讨各种类型的智能聚合物体系如LCST/UCST型聚合物、液晶聚合物等的智能响应行为。
2. 仿生材料
仿生材料是指模仿生物的各种特点或特性而研制开发的人工合成材料。受自然界中各种性能优异的生物材料的启发,本课题组致力于仿生矿化、仿生皮肤、仿生黏附和肌肉仿生等领域的研究工作,试图开发出足以媲美甚至超越生物材料性能的新材料。
3. 二维材料的制备、改性及应用
二维材料如石墨烯、氮化硼和过渡金属二硫属化合物等,由于其特殊的电学、光学、热学、力学、催化等物理和化学性质,近年来受到广泛关注和应用。本课题组重点关注二维材料的制备、改性以及其有机-无机纳米复合物的研究。我们利用溶剂热切割的方法,制备了一系列新型量子点,包括过渡金属二硫属化合物、氮化硼以及氮掺杂石墨碳等,研究了相关电化学催化特性以及作为生物相容的荧光探针等应用前景;利用两亲性功能高分子剥离并修饰二维片层材料,制备了新型多功能有机-无机复合材料,研究了复合物在高性能膜材料和刺激响应智能水凝胶等方面的应用,旨在探究和拓宽二维材料的应用范围,同时赋予传统高分子材料以新功能。
4. 聚合物功能膜的高性能化
聚合物功能膜广泛用于多种领域并取得了巨大的经济和社会效益,比如海水淡化、污水处理、油水分离、气体分离膜、燃料电池隔膜等。本课题组研究方向集中于高性能聚合物功能膜的制备、表征及应用,主要研究对象为水处理聚合物分离膜和燃料电池隔膜。
由于科研工作需要,实验室拟招聘化学、材料、光电学博士后/青年学者若干。详情见下文。欢迎加入武培怡教授实验室!
岗位信息及待遇
本课题组高薪招收博士后,应聘条件及待遇如下:
1. 博士后申请者一般应为新近毕业的博士研究生,年龄在 35 周岁以下,对科学研究具有浓厚的兴趣, 遵守学术道德规范, 富有责任心和沟通能力,能很好地适应团队合作;博士授予单位为国外知名院校、中科院、国内“985” “211”高校的优先。
2. 申请者具有独立开展研究工作的能力,并取得良好的科研成果,如发表有影响的学术论文、在工程技术方面取得重要突破等。
3. 必须为统招全职博士后。
4. 博士后研究人员进站后的待遇、户口、社会保险等,按国家有关规定执行。
5. 合作导师提供科研工作场地和科研经费;最高年薪25万元,平均年薪20万元;缴纳社会保险24540元/年,住房补贴12000元/年;根据学校和学院规定, 享受本单位职工相关福利待遇。
6. 博士后在站期间表现突出者,可推荐留校任职。
7. 有意者请发送简历至:
邮箱:wupeiyi@dhu.edu.cn
邮箱:shengtongsun@dhu.edu.cn
武培怡教授课题组代表性学术成果:
1. 制备基于超高无机矿物含量的塑性水凝胶的仿生结构复合材料,并且可手动操控其任意形状、力学性能.
图 1. 利用无机矿物塑性水凝胶制备可任意塑性的有机-无机仿生复合结构材料示意图.
论文信息:Xiaotong Zhang, Baohu Wu, Shengtong Sun*, and Peiyi Wu*. Hybrid Materials from Ultrahigh‐Inorganic‐Content Mineral Plastic Hydrogels: Arbitrarily Shapeable, Strong, and Tough. Adv. Funct. Mater. 2020, ASAP.
2. 首次制备基于氧化-还原活性的枸橼酸-铁络合调控的强韧、无需涂覆的对环境具有优异耐受性与敏感性的水凝胶微纤维网络.
图 2. 基于氧化-还原活性的枸橼酸-铁络合调控的强韧、无需涂覆的对环境具有优异耐受性与敏感性的水凝胶微纤维网络制备示意图.
论文信息:Min Ju, Baohu Wu, Shengtong Sun*, and Peiyi Wu*. Redox-Active Iron-Citrate Complex Regulated Robust Coating-Free Hydrogel Microfiber Net with High Environmental Tolerance and Sensitivity. Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1910387.
3. 首通过简单的反复冷冻-熔融(FAT)法大幅提高MXene(Ti3C2Tx)纳米片的产率.
图 3. 利用冷冻-熔融法大规模制备MXene纳米片示意图.
论文信息:Xianwu Huang, and Peiyi Wu*. A Facile, High-Yield, and Freeze-and-Thaw-Assisted Approach to Fabricate MXene with Plentiful Wrinkles and Its Application in On-Chip Micro-Supercapacitors. Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1910048.
4. 首次利用具有粘弹性和离子传导特性的食物拉面构建具有可再生、可食用、可重构的智能电子皮肤.
图 4. 利用食物面团构建可重构、可再生、可食用的人工电子皮肤示意图.
论文信息:Zhouyue Lei#, Jiahui Huang#, and Peiyi Wu*. Traditional Dough in the Era of Internet of Things: Edible, Renewable, and Reconfigurable Skin-Like Iontronics. Adv. Funct. Mater. 2020, ASAP.
5. 利用磺化聚乙烯亚胺制备高渗透性、松散纳米滤膜,用于染料/盐混合物高效分离.
图 5. 磺化聚乙烯亚胺高渗透膜制备及分离染料/盐示意图.
论文信息:Jincheng Ding, Huiqing Wu*, and Peiyi Wu*. Preparation of Highly Permeable Loose Nanofiltration Membranes Using Sulfonated Polyethylenimine for Effective Dye/Salt Fractionation. Chem. Eng. J. 2020, 396, 125199.
6. 具有垂直排列通道的生物仿生mxene-聚乙烯醇复合水凝胶,用于高效太阳能蒸汽发电.
图 6. 垂直排列通道的生物仿生mxene-聚乙烯醇复合水凝胶,用于高效太阳能蒸汽发电示意图.
论文信息:Zhenchuan Yu, and Peiyi Wu*. Biomimetic Mxene-Polyvinyl Alcohol Composite Hydrogel with Vertically Aligned Channels for Highly Efficient Solar Steam Generation. Adv. Mater. Technol. 2020, ASAP.
7. 在水中灵活大规模合成超薄二维超分子纳米片.
图 7. 水中大规模合成超薄二维超分子纳米片的示意图.
论文信息:Bojian Hu, and Peiyi Wu*. Facile Synthesis of Large-Area Ultrathin Two-Dimensional Supramolecular Nanosheets in Water. Nano Res. 2020, ASAP.
8. 刺激响应性电子皮肤.
图 8. 刺激响应性电子皮肤示意图.
论文信息:Zhouyue Lei, and Peiyi Wu. Stimuli-Responsive Electronic Skins, in "Flexible and Wearable Electronics for Smart Clothing: Aimed to Smart Clothing", edited by Gang Wang, Chengyi Hou, Hongzhi Wang, Wiley, 2020.
9. 首次阐释了嵌段共聚物纳米管的形成机理.
图 9. 嵌段共聚物纳米管形成示意图.
论文信息:Fei Lv, Zesheng An*, and Peiyi Wu*. What Determines the Formation of Block Copolymer Nanotubes? Macromolecules 2020, 53, 367-373.
10. 通过组装设计良好的界面,可大大提高氮化硼纸张的导热性.
图 10. 通过组装设计良好的界面,可大大提高氮化硼纸张的导热性示意图.
论文信息:Xianwu Huang, and Peiyi Wu*. A Small Amount of Delaminated Ti3C2 Flakes to Greatly Enhance the Thermal Conductivity of Boron Nitride Papers by Assembling a Well-Designed Interface. Mater. Chem. Front. 2020, 4, 292-301.
11. 设计制备一种高透明、可超高拉伸的离子凝胶导体.
图 11. 高透明、可超高拉伸的离子凝胶导体机理图.
论文信息:Zhouyue Lei, and Peiyi Wu*. A Highly Transparent and Ultra-Stretchable Conductor with Stable Conductivity During Large Deformation. Nat. Commun. 2019, 10, 3429.
12. 大规模制备具有逆双连续中间相的嵌段共聚物粒子.
图 12. 具有逆双连续中间相的嵌段共聚物粒子制备示意图.
论文信息:Fei Lv, Zesheng An*, and Peiyi Wu*. Scalable Preparation of Alternating Block Copolymer Particles with Inverse Bicontinuous Mesophases. Nat. Commun. 2019, 10, 1397.
13. 基于聚离子弹性体的仿生电子皮肤和肌肉系统的构建.
图 13. 具有逆双连续中间相的嵌段共聚物粒子制备示意图.
论文信息:Zhouyue Lei, and Peiyi Wu*. Adaptable Polyionic Elastomers with Multiple Sensations and Entropy-Driven Actuations for Prosthetic Skins and Neuromuscular Systems. Mater. Horiz. 2019, 6, 538-545.
14. 可用于创伤性脑损伤修复的3D打印与生物活性水凝胶支架的构建.
图 14. 具有逆双连续中间相的嵌段共聚物粒子制备示意图.
论文信息:Lingbin Che, Zhouyue Lei#, Peiyi Wu*, and Dianwen Song*. A 3D Printable and Bioactive Hydrogel Scaffold to Treat Traumatic Brain Injury. Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1904450.
15. 基于聚丙烯酸稳定的无定型、可生物降解的碳酸钙纳米粒子的构建及其可控的pH响应性给药.
图 15. 聚丙烯酸稳定的无定型、可生物降解的碳酸钙纳米粒子的制备示意图.
论文信息:Chengyuan Xu, Yunfeng Yan, Jinchao Tan, Dahai Yang, Xianjing Jia, Lu Wang, Yisheng Xu*, Song Cao*, and Shengtong Sun*. Biodegradable Nanoparticles of Polyacrylic Acid–Stabilized Amorphous CaCO3 for Tunable pH-Responsive Drug Delivery and Enhanced Tumor Inhibition. Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1808146.
16. 在劣溶剂条件下经脱水形成的具有片状结构的柔性干凝胶.
图 16. 具有片状结构的柔性干凝胶示意图.
论文信息:Feilong Zhang, Jiajia Zhou, Zhen Gu, Man Yang, Siheng Li, Yongyang Song, Jun-Bing Fan, Jingxin Meng, Peiyi Wu, Lei Jiang, and Shutao Wang*. Flexible Dry Hydrogel with Lamella-Like Structure Engineered Via Dehydration in Poor Solvent. CCS Chemistry 2019, 1, 533-543.
17. 基于镧系配位聚阴离子与聚阳离子复合的可加工、发光超分子水凝胶
图 17. 基于聚阳离子与聚阴离子复合的可加工、发光超分子水凝胶示意图.
论文信息:Jiahua Wang, Shengtong Sun*, Bohang Wu, Lei Hou, Peng Ding, Xuhong Guo, Martien A. Cohen Stuart, and Junyou Wang*. Processable and Luminescent Supramolecular Hydrogels from Complex Coacervation of Polycations with Lanthanide Coordination Polyanions. Macromolecules 2019, 52, 8643-8650.
18. 基于聚丙烯酸与碱土或过渡金属离子交联而成的无机塑性复合水凝胶.
图 18. 基于聚丙烯酸与碱土或过渡金属离子交联的无机塑性复合水凝胶示意图.
论文信息:David J. Schupp, Xiaotong Zhang, Shengtong Sun*, and Helmut Cölfen*. Mineral Plastic Hydrogels from the Cross-Linking of Polyacrylic Acid and Alkaline Earth or Transition Metal Ions. Chem. Commun. 2019, 55, 4913-4916.
19. 一种生物仿生的高模量矿物水凝胶粘合剂,用于改善微细硅颗粒锂离子电池的循环稳定性.
图 19. 生物仿生的高模量无机矿物水凝胶粘合剂制备示意图.
论文信息:Meng Tian, Xiao Chen, Shengtong Sun*, Dong Yang*, and Peiyi Wu*. A Bioinspired High-Modulus Mineral Hydrogel Binder for Improving the Cycling Stability of Microsized Silicon Particle-Based Lithium-Ion Battery. Nano Res. 2019, 12, 1121-1127.
20. Mxene原位氧化制备的高性能连续纳米通道氧化石墨烯纳米滤膜.
图 20. Mxene原位氧化制备的高性能连续纳米通道氧化石墨烯纳米滤膜制备示意图.
论文信息:Ruiyi Han, and Peiyi Wu*. High-Performance Graphene Oxide Nanofiltration Membrane with Continuous Nanochannels Prepared by in Situ Oxidation of Mxene. J. Mater. Chem. A 2019, 7, 6475-6481.