“超分子材料与分子纳米器件团队”在国际期刊发表多篇封面文章

    武科大网讯  近期，我校“超分子材料与分子纳米器件团队”在国际期刊发表多篇封面文章。

    近年来，超分子科学的新突破在很大程度上依赖于新的表征手段和研究方法的建立。在纳米尺度上研究超分子组装体的结构与功能的关系，有助于建立超分子组装体结构与功能之间的桥梁。氢键是最常见的一种分子间弱相互作用，在自然界中扮演着重要的角色，直接维持生物大分子（如DNA、蛋白质、核酸）结构，并影响这些分子的生物功能。检测和调控分子间氢键相互作用，在药物研发、生物大分子结构和功能调控领域有重要意义。

    超分子材料与分子纳米器件团队的常帅教授、梁峰教授，和美国佛罗里达国际大学何劲教授团队密切合作，利用表面拉曼增强（SERS）技术提出了一种新的检测氢键的方法，能够实时检测到分子对间的氢键的产生与消失；同时改变电压，可以调控分子间的相互作用。研究成果“Modulating and Probing the Dynamic Intermolecular Interactions in Plasmonic Molecule-pair Junctions”在《Physical Chemistry Chemical Physics》杂志发表，并被选为封面文章。我校化学与化工学院2017级博士生马涛是论文的第一作者。

    超分子化学的发展使得科学家们可以通过非共价键作用，构筑结构复杂、功能特异的组装体，从而得到不同于传统结构的新型材料。特聘教授杨英威课题组基于柱芳烃和卟啉两种类型的大环分子，巧妙构筑了可以精确调控钯纳米颗粒成核、生长的新型共轭大环聚合物材料，同时证明了这类有机大环--金属纳米颗粒杂化材料在异相催化领域的巨大应用潜力，为设计合成新型绿色功能材料提供了新的思路。

    该研究成果在《Small》杂志发表，并被选为封面文章。该课题组与我校合作，在《Advanced Functional Materials 》《Small》《Theranostics》《Organic Letters》等杂志发表研究论文多篇，其中一篇论文入选“ESI热点论文”。

    绿色化学、新能源也是超分子团队关注的研究方向。铋作为一种低成本、无毒、高活性的电催化剂，可通过简单的水热法，修饰热活化的石墨毡（TGF），得到Bi/TGF复合电极。研究发现，铋在较宽温度范围内可有效抑制析氢反应，同时促进V2+/V3+氧化还原反应。该研究成果在《Journal of Energy Chemistry》杂志发表，并被选为封面文章。

    以价格低廉的尿素（N源），己二胺四甲叉膦酸（N源和P源），金属盐为原料，通过简单的一锅法，可成功制备一系列过渡金属磷化物掺杂的碳纳米材料（RhP2、FeP、CoP、Ni2P、Cu3P@NC）。这些材料均可作为电解水析出氢气的催化剂，且均有较好的电催化性能。更为重要的是，催化剂RhP2@NC在广泛的pH条件下，对电解水产生氢气都表现出良好的电催化活性。该研究成果“General Method for Synthesizing Transition-Metal Phosphide/N-Doped Carbon Nanomaterials for Hydrogen Evolution”作为封面论文，在《Langmuir》杂志发表。

    武汉科技大学是上述两篇论文的第一完成单位，梁峰教授课题组2018届硕士生刘俞辰和2017级博士生靳伦强分别是论文的第一作者。

   超分子化学可以定义为“分子之上的化学”，分子化学主要研究原子之间通过共价键（或离子键）形成的分子实体的结构与功能，而超分子化学则研究两个或多个分子通过分子间作用力结合而成的化学实体的结构与功能。在与材料科学、生命科学等其它学科的交叉融合中，超分子化学已发展成超分子科学，被认为是21世纪新概念和高技术的重要源头。

    “超分子材料与分子纳米器件团队”注重学科交叉，兼容并蓄，有教无类，为研究生创造良好的成才条件。该团队与国内外多个科研机构有着长期稳定的合作关系，联合培养研究生，包括美国哥伦比亚大学、普渡大学、国家纳米科学中心、清华大学、吉林大学、四川大学。近年来，多位研究生获得学术会议奖励、研究生国家奖学金，研究生毕业论文入选湖北省优秀硕士学位论文、中国冶金教育学会优秀硕士学位论文，2018届硕士生罗会云免试进入上海交通大学攻读博士学位。

    上述研究工作得到国家高层次人才计划、国家自然科学基金、湖北省楚天学者计划、湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队项目、省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室、武汉科技大学优秀博士论文培育项目、武汉科技大学研究生短期出国研修资助项目的资助。（化工学院)