陈应春、欧阳勤团队Nature Chem.:小分子胺催化,一种底物三种反应模式

近些年来,由于操作方便、毒性低、环境危害较小,小分子催化越来越引起人们的关注,并且在众多不对称催化反应如不对称环加成反应中发挥着重要的作用。尽管目前[4+2]、[3+2]、[2+2]和[3+3]环加成反应已经通过各种活化模式实现,然而该领域长期存在的挑战之一就是实现不寻常的环加成反应。另外,从一套底物出发,在类似的催化条件下通过不同的调控方式来实现高区域选择性和化学选择性的环加成反应,高效地构建多种环状结构骨架,也是化学家一直努力想要追求的目标。最近,四川大学华西药学院的陈应春教授和第三军医大学欧阳勤副教授等人通过调控不同的小分子添加剂和底物,实现了环状烯酮的分子间[6+2]、[4+2]和[2+2]不对称环加成反应,三种环加成反应都表现出优异的区域选择性和立体选择性。该工作发表在Nature Chemistry 上,第一作者是四川大学博士三年级学生周志。 周志(左)、欧阳勤副教授(中)和陈应春教授(右)。图片来源:四川大学 富烯是一类含有环外双键的共轭骨架,可广泛参与多种形式的区域选择性环加成反应。早在30年前,Houk教授就通过HOMO活化的烯胺中间体实现了富烯类底物分子内的[6+2]环加成反应(J. Am. Chem. Soc., 1985, 107, 5308)。2011年,Hayashi和Uchimaru利用修饰的脯氨醇硅醚作小分子催化剂与底物原位生成烯胺的策略实现了第一例富烯类底物分子内的不对称[6+2]环加成反应,ee值高达99%(Scheme 1a, J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 20175)。Hong等人以6-氨基富烯和马来酸酐作底物,实现了一例非手性的分子间[6+2]环加成反应(Scheme 1b, Org. Lett., 2002, 4 , 2249)。然而,富烯类底物分子间的不对称[6+2]环加成反应一直都没有实现,直到这篇Nature Chemistry 工作出来。作者基于对前人研究的深刻思考,认识到通过手性一级胺形成烯胺来升高HOMO轨道是非常有效的策略。在伯胺的催化下,通过原位生成的4-氨基富烯中间体与活化的烯烃反应,首先实现了不对称[6+2]环加成。接着通过对底物的调控,也实现了不对称[2+2]环加成反应。最后,通过一种让人意想不到的胺与硫共催化的方式实现了不对称[4+2]环加成反应(Scheme 1c)。 Scheme 1. 基于富烯的[6+2]环加成反应过去的报道以及本文研究工作。图片来源:Nature Chem. 在对条件优化中,作者发现使用胺C1-C3作催化剂,邻羟基苯甲酸A1作添加剂可实现分子间的区域选择性[6+2]反应。随后,作者首先对[6+2]环加成反应的底物范围进行了研究(Scheme 2)。从图中可以看出,通过选择催化剂C1-C3,该反应可以得到很顺利地进行。多种官能团如MOM、Cl、Br、CN、NO2等都能得到很好的兼容,底物适用范围很广。反应产率高,区域选择性、非对映和对映选择性都非常好。 Scheme 2. 不对称的[6+2]环加成反应。图片来源:Nature Chem. 在对[6+2]反应中酸性添加剂的筛选过程中,作者意外地发现当使用邻巯基苯甲酸作添加剂时,能以优秀的反应活性和立体选择性得到完全不同区域选择性的[4+2]环化产物4a。通过将1a与A2预先处理得到中间体5,而后加入2a和催化剂C2,反应以近似的产率和立体选择性得到产物4a(Scheme 3a)。另外,通过高分辨质谱实验证明体系中含有1a、2a、C2和A2共同作用的物种(Scheme 3b)。这些实验证明了[4+2]环化反应是由C2和A2共同催化实现的。 Scheme 3. 偶然发现的不对称的[4+2]环加成反应。图片来源:Nature Chem. 而后,作者对[4+2]环化反应的底物范围进行了扩展。与[6+2]反应类似,产率、非对映和对映选择性都非常好(Scheme 4)。 Scheme 4. 不对称的[4+2]环加成反应的底物扩展。图片来源:Nature Chem. 丙烯酸酯类底物6也可以作为活化的烯烃与1发生[4+2]反应,结果都非常好。 Scheme 5. 基于丙烯酸酯类底物的不对称的[4+2]环加成反应。图片来源:Nature Chem. 在前言部分我们提到,通过小分子胺与酮作用,可以升高HOMO轨道能量。因此,在理论上4-氨基富烯中间体的β,γ位的C=C双键是有可能与合适的活化烯烃发生[2+2]环加成反应。通过对烯烃底物的筛选,作者发现使用马来酰亚胺类底物作2π体系,可以发生该反应。除了吸电子的芳环体系外(Entry 3),其他类型的底物都可以得到很好的结果。通过DFT计算表明,该β,γ-区域选择性[2+2]反应是通过ipso,γ-区域选择性的[4+2]环加成/串联重排反应实现的,与上述[6+2]反应机理方面也有较大的差别。作者在串联一步过氧化、加氢还原后,能以很高的选择性得到环内酯的结构(Scheme 6)。 Scheme 6. 不对称的[2+2]环加成反应。图片来源:Nature Chem. —— 总结 —— 在该工作中,作者分别通过对不同添加剂与底物的调控,从同种底物出发,成功实现了不对称的分子间[6+2]、[4+2]与[2+2]环加成反应。其中,[4+2]环加成涉及一种新颖的小分子胺与硫的共催化模式,为有机合成提供了新的有效手段。该类型环化反应操作方便,产率高,非对映选择性和对映选择性都非常好,而且条件温和,官能团兼容性好,具有很广阔的应用前景。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Switchable regioselectivity in amine-catalysed asymmetric cycloadditions Nature Chem., 2017, DOI:10.1038/nchem.2698 (本文由ChemHP供稿) X-MOL有机领域学术讨论QQ群(450043083)

Nature Mater.:梯度带隙钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池近几年取得了飞跃式发展,最明显的是其光电转换效率(PCE)几年内快速增长,已经翻了几番,而且还在不断刷新记录。新的一年,单层稳定效率很有可能会很快超越25%,而叠层(如与硅太阳能电池叠层)则有可能超越30%。 钙钛矿-钙钛矿叠层电池的效率普遍较低。Snaith和McGehee等人近期发表于Science的钙钛矿-钙钛矿叠层电池算是个不小的突破,两端叠层器件效率可达17%,四端叠层器件效率则可以提高到20%(Science, 2016, DOI: 10.1126/science.aaf9717,点击阅读详细)。另一种进一步提高太阳光谱利用的方法是梯度带隙太阳能电池,原则上电子-空穴收集效率可以大幅度提高,导致较高的输出电压及较大的输出电流。相对于叠层电池,其另外的优势是不需要复杂的连接层,但是复杂的离子混合却使得这种策略实施起来也并非易事。目前并没有基于钙钛矿的梯度带隙太阳能电池被成功报道。近日,加州大学伯克利分校的Alex Zettl(点击查看介绍)团队终于解决了这个难题,他们在Nature Materials报道了一种梯度带隙钙钛矿太阳能电池,光电转换效率平均为18.4%左右(最高21.7%),填充因子达到约75%,短路电流密度达到42.1 mA cm−2。 图一 器件示意图。图片来源:Nature Mater. 在该梯度带隙钙钛矿太阳能电池中(示意图如图一所示),关键的六方氮化硼(hexagonal boron nitride,h-BN)与石墨气凝胶(graphene aerogel,GA)已清晰的展示出来。电池是按照如下方法制备:室温下,在GaN上,应用溶液制备CH3NH3SnI3与CH3NH3PbI3-xBrx,中间用单层h-BN隔开防止离子混合,之后旋涂上空穴传输层以及电流收集层(金),与GaN接触的是Ti/Al/Ni/Au手指电极。 图二 有/无连接层h-BN或者GA的钙钛矿电池。图片来源:Nature Mater. h-BN及GA对于这一结构十分关键。如图二黑线所示,同时含有h-BN及GA的荧光光谱范围较宽且有多组峰,表明形成了梯度带隙。含有Sn的半导体带隙会降低,而遇到拉力后,则带隙会更低,所以GaN/钙钛矿界面处的应力会导致带隙明显的移动,这使得带隙变得最小接近1 eV,使得光响应超过1250 nm。 图三 a 不同条件下的EQE曲线;b不同条件下的电流电压曲线。图片来源:Nature Mater. 对于同时存在h-BN以及GA,其影响可以达到1400 nm左右,其理论短路电流可以达到50 mA cm−2。没有h-BN以及GA的电池展现出了非常差的光谱相应,而且随着时间流逝而降低,这证实h-BN以及GA的重要性。从图三b可以看出短路电流的范围是从∼25 mA cm−2至∼45 mA cm−2,如此大的电流可能是出现了载流子增殖,比如由于期间中较强的内建电场形成的离子化,多激子的形成都对电流的提高起到了关键作用。电流-电压趋势表明,尽管含有h-BN以及GA的梯度带隙的形成可以提供有效的内建电场,有利于电子-空穴的收集效率但是却降低了开路电压。开路电压的范围为∼0.64V到∼0.9V,由器件的最小带隙而确定。 图四 a随着时间的电池效率变化;b不同效率的电池数目分布;c最高效率的电池的J-V曲线。图片来源:Nature Mater. 正常情况下,钙钛矿电池启用后过小段时间再启用,效率会下降(图四a),而此梯度带隙钙钛矿电池可以稳定于21%左右。同样结构的40组电池,器件的平均光电转换效率为18.4%左右(图四b),其中最高“稳定”效率为21.7%,短路电流为42.1 mA cm−2,开路电压0.688 V,填充因子约为75%(图四c)。 随后作者研究了不同的连接层的作用,其中h-BN对于形成梯度带隙至关重要;GA对于电池的湿度耐受起到关键作用,而且对于钙钛矿结晶的生成及生长起到重要作用;GaN则是可以调节界面形貌,提高电子传输特性。 梯度带隙的思路是一个非常好的提高效率的方法,但是其配方不易寻找,下一个问题就是能否找到简单办法以快速获得较好的配方? 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Graded bandgap perovskite solar cells Nature Mater., 2016, DOI: 10.1038/nmat4795 导师介绍 Alex Zettl教授 http://www.x-mol.com/university/faculty/35070 (本文由科研趣生供稿) X-MOL材料领域学术讨论QQ群(338590714)

光驱动的非酸性氢与羰基化合物的脱水缩合反应:一种简单高效的苯并呋喃合成途径

脱水缩合反应,如Aldol反应和Knoevenagel反应,是构建碳碳双键的经典有机反应。然而,此类有机反应需要反应物含有具有一定酸性的C-H(pKa < 25)。含有酸性C-H的底物在酸性或者碱性条件下所转化的亲核试剂后与另外一个亲电试剂(如醛与酮)发生反应,进而失去一分子水后形成碳碳双键。然而,含有弱酸性C-H的底物(pKa > 40)在传统的条件下难以脱氢变成亲核试剂,进而无法与醛或酮发生缩合反应(Scheme 1)。此外,许多官能团邻位C-H酸性较弱(如醚或者醇),因此发展一类利用弱酸性C-H底物与醛或者酮之间的缩合反应构建碳碳双键将会很大的意义。 Scheme 1: (a) Classical condensation reactions based on acidic protons and carbonyl groups. (b) Challenging condensation chemistry that involve non-acidic hydrogens and carbonyl groups. 最近,加拿大麦吉尔大学李朝军(Chao-Jun Li,点击查看介绍)课题组发展了一种适用于非酸性底物与酮羰基之间的光驱动脱水反应。此反应无需任何催化剂,且可在中性溶液中进行。在传统光反应启发下,李朝军课题组利用自由基偶联反应在较为温和的条件下进行光激发脱水缩合反应,以较高的收率合成了苯并呋喃。在紫外光照射下(> 300 nm),苯甲酰基可以被激发到三线态。这种三线态的羰基氧具有氧自由基的活性。在几何构型允许的情况下,激发态的氧可以通过[1,6]氢迁移从杂原子的邻位拔掉一个氢原子转变为一个羟基,并在杂原子邻位产生一个稳定的碳自由基。这种碳自由基可以与羰基碳自由基发生自由基偶联反应,进而构建新的碳碳键。在芳香性的动力驱动下,醇羟基在适当条件下极容易脱水,最终生成了非常有应用价值的苯并呋喃结构骨架(Scheme 2)。 Scheme 2: (a) Intramolecular condensation of carbonyls with non-acidic methylenes. (b) Direct condensation to synthesize benzofurans. 该课题组以1a为模板底物对其反应条件进行了优化,并发现以三氟甲苯为溶剂,在60 ℃温度下,取代的苯并呋喃的收率最高(93%)。在此基础上,作者又做了一些对照试验,发现温度、路易斯酸、氧气、反应原料浓度以及光对此反应都有非常重要的影响(Table 1)。 Table 1: some control experiments 在最优反应条件下,作者进行了反应底物拓展性的研究。由Scheme 3可以看出,这个反应具有非常广泛的官能团容忍性,可应用于一级、二级烷烃取代基,烯烃,炔烃,以及卤素,醇,保护的醇,各种酯基,氰基,羧酸,以及酰胺。需要指出的是,当三位是一般烷基取代基而不是苯环的时候,该反应的反应速率大大降低。这个明显的结构活性效应可能是由于不同结构具有不同的光化学活性造成的。当三位是苯基的时候,二苯甲酮结构具有非常强的光吸收活性,所以非常容易被激发。相比二苯甲酮结构单元,苯乙酮并不具有这样好的光反应活性(2w)。 Scheme 3: Scope of the benzofurans 在此基础上,通过选择二苯甲酮和常见的醚和烯烃作为反应原料,作者对分子间的缩合反应也进行了简单研究。他们发现,在光照条件下,分子间的碳碳键的形成反应非常容易进行,但是和分子内反应不同的是,由于缺少了芳香性作为驱动力,反应会停留在醇中间体阶段。为了得到最终的碳碳双键缩合产物,通过原位加入三氟乙酸酐和三氟乙酸,可以以合理的产率得到分子间的脱水缩合产物。 Scheme 4: Examples of intermolecular condensation reactions of non-acidic hydrogens with carbonyl group. 综上所述,麦吉尔大学李朝军课题组通过苯甲酰基中三线态羰基的特殊反应活性,在无需任何外加催化剂以及酸或者碱存在的条件下,以较好的官能团普适性,较高产率,仅用一步就合成了一类有应用价值的苯并呋喃结构。同时,作者也对分子间的偶联反应进行了简单研究。 这一成果最近发表在Chemical Communications上,第一作者是麦吉尔大学博士研究生刘文博。 该论文作者为: Wenbo Liu, Ning Chen, Xiaobo Yang, Lu Li, and Chao-Jun Li* 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Dehydrative condensation of carbonyls with non-acidic methylenes enabled by light: synthesis of benzofurans Chem. Commun., 2016, 52, 13120-13123, DOI: 10.1039/C6CC07626B 导师介绍 李朝军教授 http://www.x-mol.com/university/faculty/4614 X-MOL有机领域学术讨论QQ群(450043083)

《Chemical Reviews》探寻功能化石墨烯基复合材料在生物学及医学领域的新兴高端应用

石墨烯是由碳原子sp2杂化构成的一种新型二维纳米材料,由于其独特的物理化学结构,石墨烯具有独特优良的电学、光学和力学性质。这些性质使得石墨烯在很多领域都具有极大地应用价值,例如量子物理学、纳米电子学、能源存储和转换研究、新型催化材料、纳米复合材料以及纳米生物材料。由于其上述广泛的应用前景,近年来,石墨烯及其衍生物的研究已在多个领域成为备受瞩目的研究热点。 目前有关石墨烯及其衍生物的研究,主要集中在其物理,化学,以及其材料学方面的性质,而石墨烯在生物学及医学领域的研究工作才刚刚开始。 石墨烯及其衍生物在生物学及医学等领域的研究主要涉及到生物检测、疾病诊断、靶向药物和基因载体、肿瘤的光热治疗,抗菌和抗病毒、生物成像、组织工程等。研究热点也多集中在石墨烯的生物功能性及生物安全性及其衍生物的合成与制备。由于石墨烯高的比表面积,强亲疏水界面作用,使得其具有非常高的药物及功能分子装载能力,利用其较强的近红外光吸收能力,功能化纳米石墨烯可以进一步结合光热治疗实现高效抗肿瘤。石墨烯同时具有优异的光学和磁学性质,可以用作细胞及医学检测成像研究。苏州大学刘庄教授课题组较早的开展了功能化纳米石墨烯的抗肿瘤及细胞显影与纳米安全性方面的研究,该课题组于2013年在《Chemical Society Reviews》发表了相关领域的综述,该综述论文系统的总结了纳米石墨烯在生物医学尤其是肿瘤诊疗方面近年来的重要工作进展。1 除了靶向药物和基因载体、肿瘤的光热治疗及生物成像,石墨烯及其功能化衍生物还在生物电极,疾病诊断,细胞及组织信号监测,可植入导电支架材料,微生物燃料电池等生物学及医学领域逐渐显现出各种优异性能。这些领域的研究虽然内容上千差万别,但是其最根本的内部联系在于石墨烯及其复合材料可以极大的促进材料界面跟生物体的相互作用,例如促进蛋白吸附,加快细胞及微生物粘附速度,提供电学及力学刺激等。例如在导电支架及微生物燃料电池阳极材料的研究中,石墨烯改性后的生物支架可以加快材料界面对细胞外基质蛋白的吸附速度,从而促进细胞外基质的形成速度,最终加快了细胞或者微生物的附着速度,并为细胞及微生物的生长提供更好的外部微环境。除此之外,石墨烯杂化的复合材料还能通过其特异的物理及化学性质来影响细胞的信号机制及生物学功能性。例如南京理工大学冯章启副教授利用石墨烯包裹的电纺丝支架的高导电性及三维纤维化结构成功实现了对神经细胞的增殖和分化的电刺激调控。2 另外又如上海交通大学附属第六人民医院的邹德荣教授及澳大利亚莫纳什大学(Monash University)的李丹教授联合发表了利用化学还原石墨烯凝胶薄膜加快支架材料的蛋白吸附,细胞粘附及羟基磷灰石沉积,从而加速创伤骨组织的愈合速度。3 上述石墨烯及其衍生物在生物学及医学领域的新兴研究内容,不仅拓宽了石墨烯的应用范围,同时又具有非常鲜明的多学科交叉特点,将会催生更多新型研究领域和研究成果。尽管上述领域已经有较多创新性研究成果,但是相关领域一直还未有相对全面的综述文章对其进行全面总结性报道。2017年1月11日,Chemical Reviews在线发表德国柏林自由大学程冲(Chong Cheng)博士后及Rainer Haag教授(点击查看介绍)和美国密歇根大学Nicholas Kotov教授(点击查看介绍)等人联合撰文的长篇综述“Functional Graphene Nanomaterials Based Architectures: Biointeractions, Fabrications, and Emerging Biological Applications”。4 该综述首先介绍了功能化石墨烯的种类、化学结构、改性方式等基本概念,然后概述了石墨烯及其功能化复合物与生物体的相互作用机制,然后总结了目前常用的制备二维及三维石墨烯复合材料的物理化学策略。最后详细讨论了石墨烯基复合材料在细胞及病原体检测,组织监测、植入体材料、干细胞诱导、组织再生及微生物燃料电池阳极材料等方面应用发展现状。 当功能化石墨烯应用于生物学及医学领域时,由于其高的比表面积及强亲疏水作用等因素,复合材料界面最先发生的相互作用就是吸附各种生物高分子,特别是非特异性的蛋白吸附。石墨烯表面很快会富集大量的蛋白,从而使得复合材料显示出新的界面特性。大量蛋白吸附后也将极大的增加复合材料的生物学活性,例如提升细胞粘附、生长甚至分化能力等。另一方面,蛋白吸附也可能引起材料的免疫学反应或者降低材料的导电性等。目前关于石墨烯与细胞的相互作用主要是集中在石墨烯的纳米毒性方面,其主要毒性机理来自于石墨烯纳米片跟细胞膜的直接相互作用,这可能导致细胞膜的直接物理损伤或者引起细胞的氧化应激反应增强,从而导致细胞凋亡。但当石墨烯被复合到其他材料内部,其与细胞膜的“edge-to-face” 接触模式将变为“face-to-face” 模式。这就意味着,石墨烯基复合材料比石墨烯纳米分散液具有更加优异的细胞相容性,在复合材料未降解阶段,材料的生物学毒性会非常低。而关于石墨烯跟干细胞的相互作用,主要是得益于其较好的细胞外基质蛋白粘附能力,多变的物理化学性质及微纳米形貌。其可以通过影响干细胞的粘着斑生长,也会存在电信号传递,硬度,褶皱及多孔结构等影响干细胞的形态及生物学活性。此外石墨烯基材料还能富集环境中的生长因子等从而调节或强化干细胞的分化过程,蛋白及基因表达等。 除此之外,石墨烯纳米分散剂还与细菌,病毒等有较强的相互作用,使得其可以用于细菌或病毒的体外检测,或者用于细菌及病毒的抑制剂。而当石墨烯被复合到阳极支架后,则会促进微生物的粘附和生长,可用于设计高性能微生物燃料电池。 该综述进一步的总结了目前常用的制备二维及三维石墨烯复合材料的物理化学策略。在二维复合材料方面,主要有(1)原子级别的CVD沉积石墨烯薄膜;(2)单层及多层的溶液薄膜组装,主要方法有旋涂,喷涂,浸渍,电泳,Langmuir-Blodgett 及层层自组装;(3)自支撑的石墨烯基柔性薄膜,例如抽滤法,模板法,界面组装干燥法,层层组装交联法,原位生长法。而在三维石墨烯基复合材料方面,主要有(1)自组装的石墨烯水凝胶及气凝胶,如水热还原法,多重非共价组装法等;(2)共价交联石墨烯基水凝胶,化学交联剂直接凝胶化,或自由基聚合交联凝胶化;(3)冰模板及冷冻干燥法制备有序多孔石墨烯气凝胶;(4)三维骨架界面自组装方法;(5)基于CVD的石墨烯三维泡沫;(6)三维打印制备精确结构的石墨烯支架;(7)功能化石墨烯-细胞或细菌杂化材料;(8)其他三维石墨烯基复合材料,如蜂窝状石墨烯,石墨烯微球,褶皱石墨烯,湿法纺丝微米纤维,仿贻贝螺旋纤维等结构。不同的二维或者三维石墨烯基复合材料显示出各异的物理化学性质,在讨论完每个种类材料后,该综述也对每种材料的典型生物及医学应用做了总结。 接着该综述详细全面的介绍和归纳了石墨烯基复合材料在细胞及病原体检测、组织器官信号监测、植入体材料、干细胞诱导、组织再生及微生物燃料电池阳极支架等方面的应用发展现状和面临的问题。该部分内容较多,就不再一一赘述,请详细阅读该综述的介绍。最后该综述还总结了目前石墨烯基复合材料在上述新兴研究领域所面临的研究难点和未来发展趋势。例如在细胞及病原体检测及组织器官信号监测领域,制备具有更加优异的电化学,光学及力学等性能的石墨烯基电极仍然是未来的主要研究趋势,构建具有更加特异性,高灵敏度以及实时监测能力的石墨烯基电极对于病原体及疾病的检测和治疗具有重要意义,例如高灵敏度可植入的柔性神经或心脏监测电极。在干细胞工程领域,进一步的探究导电基材如何诱导干细胞分化及内在信号传递机制将会极大的促进该领域的发展,特别是在单个细胞或者亚细胞结构水平上的研究。进一步设计各种不同类型的石墨烯基导电基材,探究这些纳米导电界面对不同类型干细胞的诱导分化效应也非常有必要。 尽管石墨烯基复合材料在组织修复领域已经取得较大的研究进展,但目前的研究主要集中在体外模型上,进一步探明其在体内的环境下的长期效果显得尤为重要,特别是长达6个月以上的动物实验,由于石墨烯具有难生物降解的特点,长期系统的生物学观察将会对其全面的生物毒性研究起到重要作用。而在微生物燃料电池阳极领域,进一步开发高微生物粘附,高导电性,低成本的石墨烯基电极将会是人们的不懈追求。传统电极材料往往只具有二维结构,构建三维连续孔道结构的石墨烯电极,将极大的促进单位体积的微生物负载量,同时将这些电极与高导电集流体进行复合,如不锈钢网等,也将进一步提升其产电效率。 总之,石墨烯及其衍生物在生物学及医学领域的研究还处在起步阶段,大多数都处于初步阶段,以体外细胞实验居多,体内实验较少,要走向实际应用及临床还有很多实验数据要补充。尤其是体内生物学评价、不可降解性能及其在体内的毒副作用还有待进一步的系统性研究。以石墨烯为平台的生物传感方面和疾病诊断方面,虽然灵敏度达到了实际要求,但是其可靠性、重现性和稳定性还需要进一步的实验研究,才能制备出相应的器件设备,实现其实际应用。同时考虑到石墨烯较高的生成成本,在未来的研究中,各种功能化石墨烯基复合材料还是需要有针对性的找到符合自己物理化学特性的独一无二的高端应用才行。 参考文献: (1) Yang, K.; Feng, L.; Shi, X.; Liu, Z. Nano-Graphene in Biomedicine: Theranostic Applications. Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 530-547. (2) Feng, Z.-Q.; Wang, T.; Zhao, B.; Li, J.; Jin, L. Soft Graphene Nanofibers Designed for the Acceleration of Nerve Growth and Development. Adv. Mater., 2015, 27, 6462-6468. (3) Lu, J.; Cheng, C.; He, Y. S.; Lyu, C.; Wang, Y.; Yu, J.; Qiu, L.; Zou, D.; Li, D. Multilayered Graphene Hydrogel Membranes for Guided Bone Regeneration. Adv. Mater., 2016, 28, 4025-4031. (4) Cheng, C.; Li, S.; Thomas, A.; Kotov, N. A.; Haag, R. Functional Graphene Nanomaterials Based Architectures: Biointeractions, Fabrications, and Emerging Biological Applications. Chem. Rev., 2017, DOI: 10.1021/acs.chemrev.6b00520. 该论文作者:Chong Cheng, Shuang Li, Arne Thomas , Nicholas A. Kotov, and Rainer Haag 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Functional Graphene Nanomaterials Based Architectures: Biointeractions, Fabrications, and Emerging Biological Applications Chemical Reviews, 2017, DOI: 10.1021/acs.chemrev.6b00520 Rainer Haag教授 http://www.x-mol.com/university/faculty/3419 课题组链接 http://akhaag.userpage.fu-berlin.de//index.html Nicholas Kotov教授 http://www.x-mol.com/university/faculty/35073 课题组链接 http://www.umkotov.com/ X-MOL材料领域学术讨论QQ群(338590714)

纳米尺度高能电子束与压电效应的完美协作

具有压电效应的纳米晶体已被广泛应用于可植入生物器件、可穿戴设备、自发电系统等多个领域,它们通过将材料形变时产生的机械能转变为电能来实现能量的转化、收集与利用。然而,由于单晶压电纳米晶体较难制备,且更难实时观察它们的形变过程,因此目前对单晶压电纳米晶体形变机理的探究仍是空白。近日,美国普林斯顿大学的吴凡博士与导师姚楠教授(点击查看介绍)利用透射电镜(TEM)中的高能电子束和铌镁酸铅晶体(PMN-PT新型压电材料)本身压电效应的相互协作,攻克了这一难题。 众所周知,化石燃料不仅濒临枯竭,而且化石能源的开采和燃烧还带来了诸多严重的环境问题,比如酸雨、大气污染、全球变暖等等。因此,尽快找到新的可替代清洁能源刻不容缓。压电材料能将生活中无处不在的机械能(比如跑步、走路、打字、心脏跳动、血液循环等人体活动时产生的能量)转变为电能,因此诸多小型器件(比如医用可植入设备、可穿戴器件、微机电系统等)已广泛应用压电纳米晶体作为发电材料。以往在研究纳米晶体的形变时,唯一的办法就是利用特制的原位透射电镜样品台对样品进行形变,并实时观测,可这一方法有诸多严重问题,比如费用高昂、设备复杂、难以精确控制单个纳米晶粒的形变程度与方向、形变量过大等等。 普林斯顿大学团队开创性地将铌镁酸铅(PMN-PT)晶体优越的压电性能和透射电镜(TEM)的高能量电子束结合在一起,巧妙的解决了这个难题。由于铌镁酸铅纳米晶体不导电,当透射电镜中的高能电子束(200 KeV)照射到铌镁酸铅晶体上时,电子就会无规则、不均匀地积聚在晶粒表面,形成局部电势差。又由于铌镁酸铅晶体的超高压电系数,能将电势差转化为内部应力,因此被高能电子束照射的铌镁酸铅晶粒就会受力发生形变。这样,只要在透射电镜中聚焦电子束,照射在恰好正轴的铌镁酸铅纳米晶粒上,就能在原子尺度上实时观察压电纳米晶粒的形变,并探究其机理。这一方法不仅规避了原位TEM样品台繁琐的设备、高昂的成本,而且实现了对单个纳米晶粒的局部形变及实时观测,方便又高效。 利用这一套方法,吴凡博士成功观测到了铌镁酸铅纳米晶粒形变过程中栾晶、层错、位错的产生、演变及消亡(见原文,文末链接)。其中不乏五次栾晶这样的复杂缺陷(如下图所示)。这些缺陷演变过程的实时观测填补了压电纳米晶领域形变机理研究的空白。 值得注意的是,该研究中的铌镁酸铅纳米晶粒也是在透射电镜中制备的(如下图)。首先,通过溶胶凝胶法制得单晶铌镁酸铅纳米带,然后将纳米带均匀沉积到透射电镜样品台上,并用聚焦高能电子束照射单根纳米带。这样就能激发铌镁酸铅纳米晶晶粒形核并析出。 随着电子束的不断轰击,铌镁酸铅纳米晶粒就从母体纳米带中不断析出并积聚,最终形成稳定的纳米晶体颗粒。下图中的连续原位透射电镜图片完整地展现了这一过程。若在铌镁酸铅纳米晶粒逐渐稳定后继续用电子束轰击,则引发了前文所述的晶粒形变以及晶粒内部的缺陷产生、演变和消亡。 这一成果近期发表在国际能源类顶级期刊《Nano Energy》上。 该论文作者为:Fan Wu, Nan Yao 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): In-situ synthesis and defect evolution of single-crystal piezoelectric nanoparticles Nano Energy, 2016, 28, 195-205, DOI: 10.1016/j.nanoen.2016.08.042 导师介绍 姚楠教授 http://www.x-mol.com/university/faculty/35072

微资讯:上海药物所丁健院士获中科院2016年度杰出科技成就奖;复旦启动博士论文抄袭事件调查程序

应广大读者朋友的要求,我们推出“一句话新闻”的语音播报,以便于大家在不便阅读的时候还能轻松跟踪行业热点资讯。 同时,伴随着X-MOL 新版手机网页的推出(m.x-mol.com),我们对以往的“一句话新闻”做了适当的增强,在手机版里逐条分开发布,并把这个栏目更名为“X-MOL微资讯”。 希望这些资讯对大家有益,欢迎大家多提意见!谢谢! 【1月17日】上海药物所丁健院士获中科院2016年度杰出科技成就奖 2017年1月16日,中国科学院召开2017年度工作会议,会上颁发了中国科学院2016年度杰出科技成就奖。中国科学院院长白春礼为获奖的2名个人和4个研究集体颁发了证书。上海药物所丁健院士被授予2016年度中国科学院杰出科技成就奖。 丁健院士是我国新药研究领域具有影响力的领军人物之一,领导建成了技术先进、国际规范的创新药物综合性研发体系。作为主要发明者,研发的十余个分子靶向抗肿瘤新药处于临床和临床前不同阶段,九个已实现转让,经济与社会效益显著,为我国抗肿瘤原创药物研制及创新能力体系建设做出了重要贡献。 中国科学院杰出科技成就奖于2002年设立,不分等级,每年评选一次。该奖项坚持高标准、严要求、宁缺毋滥的原则,每次授奖总数不超过10个。获奖者由中国科学院院长签署奖励证书并颁发奖章或奖杯。 http://www.simm.ac.cn/xwzx/zhxw/201701/t20170117_4737907.html 【1月17日】Alcobra忍痛放弃重点研发项目 以色列制药公司Alcobra近日传出噩耗,该公司将忍痛放弃利用metadoxine来治疗注意力不足多动症(ADHD)的尝试,原因是其三期临床试验遭到彻底惨败,事实上,早在去年FDA就曾暂停该项临床试验。 Alcobra公司负责人Yaron Daniely承认临床试验结果非常不理想,并且表示公司将不会在该项目上浪费更多的人力物力。 http://www.fiercebiotech.com/biotech/alcobra-abandons-troubled-lead-drug-after-phase-iii-failure 【1月17日】2016年我国有270个城市未达国家环境空气质量标准 1月17日,国际环保组织绿色和平与上海闵行区青悦环保信息技术服务中心联合发布 《2016年中国366个城市PM2.5浓度排名》,排名显示:2016年全国366个城市PM2.5年均浓度是46.7微克/立方米,同比下降7.1%,其中270个城市未达到国家环境空气质量标准。两家环保组织建议这些城市遵循《大气污染防治法》,尽快编制大气环境质量限期达标规划,明确空气质量达标时间。 相比2015年,366个城市中有89个城市的PM2.5年均浓度不降反升,89个城市中尚未达标的省会城市包括:西安同比上升18.7%,银川同比上升12.6%,石家庄同比上升11.8%,太原同比上升9.6%,兰州同比上升9.4%,乌鲁木齐同比上升7.4%,南昌同比上升4.6%,成都同比上升2.1%,西宁同比上升1.1%。 http://www.greenpeace.org.cn/270-cities-need-air-control-regulation/ 【1月18日】复旦启动博士论文抄袭事件调查程序 近日,有媒体引述网友爆料称,复旦大学社会发展与公共政策学院社会管理与社会政策专业博士仇思隽的博士论文《政策执行研究一一以我国职业教育领域为例》,抄袭天津大学教育学院博士亓俊国2010年的论文《利益博弈:对我国职业教育政策执行的研究》,引发争议。 针对此事,17日晚,复旦大学官方微博回应,该校学术规范委员会此前已接到相关举报并启动了调查程序。目前,相关调查正在进行中。如抄袭情况认定属实,学校将依据《复旦大学学术规范实施条例》作出严肃处理。 http://www.chinanews.com/gn/2017/01-18/8127572.shtml 【1月18日】山东德州乐陵鑫源化工突发火灾 1月16日16点30分左右,山东德州乐陵市寨头堡乡鑫源化工有限公司发生火灾。18点,火势已被完全扑灭,有2人受伤,已及时送往医院救治,无生命危险。 鑫源化工有限公司位于乐陵市寨头堡乡,主要从事腊油、重油、渣油购销,火灾发生后,乐陵市相关领导及公安、消防等部门负责人第一时间赶到现场指挥灭火,安排部署应急处置。目前,起火原因正在进一步调查中。 http://www.sd.xinhuanet.com/news/2017-01/18/c_1120320241.htm 【1月18日】世界最大碳捕集项目正式启动 美国电气与电子工程师协会(IEEE)官方网站日前报道,世界上最大的碳捕集项目——投入10亿美元的“佩特拉诺瓦(Petra Nova)”设施正式启动,每年可从煤电厂泵送140万吨二氧化碳到附近的油田以助石油流出地面。 各国脱碳政策促进了可再生能源和核能的增长,但很大程度上忽视了碳捕获和封存(CCS)技术。全球碳捕获与封存研究所(GCCSI)研究员荣•曼森认为:“如果在稳定温室气体排放的同时促进全球经济发展,CCS将是十分必要的。” 报道称,美国另外两个大型CCS项目将在未来几周上线。位于密西西比州肯珀县的能源设施将使用捕获的二氧化碳回收石油,位于伊利诺伊州的生物乙醇厂计划将捕获的气体储存在深层地下盐水层中。 根据GCCSI的数据,目前全球有20多个CCS设施正在建设中,建成后每年可捕获约4000万吨二氧化碳。 http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2017-01/18/content_360166.htm?div=-1

南方科技大学化学系青年千人何振宇课题组招聘启事

南方科技大学化学系青年千人何振宇副教授课题组诚聘实验员和联合培养博士后(NHC金属有机催化方向或者阳离子聚合方向),诚聘博士后和实验员各2名。 研究领域 杂环卡宾、过渡金属有机催化;烯烃多聚体研究。 研究方向 具有以下研究方向之一: 1、NHC-Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt等金属有机催化方向; 2、阳离子聚合方向(聚异丁烯类)。 岗位要求 1、博士后需具有有机化学或金属有机化学、高分子化学或相关领域的博士学位,具有较强的有机合成功底,具有杂环卡宾、高分子化学或有机全合成背景,发表过高档次文章者可优先考虑;实验员具有大学本科及以上学历,具有有机化学、高分子化学或相关领域的研究经历,具有杂环卡宾、高分子化学或有机全合成背景者可优先考虑; 2、具有良好的口头和书面的沟通能力; 3、具备独立阅读英文资料和中英文写作能力; 4、诚实严谨,有良好的团队合作精神。 待遇 1、博士后年薪为25-30万元,其中市财政以生活补贴支持12万元/年 (免税);额外发放租房补贴,每月2800元;享受医疗保险、养老保险、工伤保险等基本社会保险;享受过节费、餐补、计划生育奖励、免费体检等福利待遇;学校为每位博士后提供每两年2.5万元的学术交流资助;提供到世界一流科研院所交流访问的机会。对符合深圳市孔雀计划的申请者, 岗位可以变为高级研究学者,支持孔雀计划申请。 具体信息可以参照以下链接: http://talent.sustc.edu.cn/cn/jobgc.aspx?sign=635055087494062016 博士后发展前景: (1)博士后出站后留深圳工作可以申请10万元RMB科研启动经费; (2)出站在深圳市工作,符合深圳市后备级人才条件的可以申请获得相应的住房补贴; (3)海外博士留深工作可以申请深圳市孔雀计划80-150万RMB的住房补贴;若留南科大有机会申请300-500万RMB的科研启动经费。 2、实验员月薪5500-10000 RMB,基于能力、经验及表现调整;享受过节费、每月餐补福利待遇;享受基本养老保险、基本医疗保险、失业保险、工伤保险、生育保险、住房公积金及住房补贴待遇。特别优秀的还可以申请联合培养博士生。 详细信息参见南方科技大学研究生院: http://116.7.234.101/brochure 应聘方式 个人简历+应聘岗位+发表文章请发送至jasonhcy@sustc.edu.cn (抄送xiangl@sustc.edu.cn),联系人:何振宇 (0755-88018318),来信时请注明可到岗时间和期望薪资,感谢关注! 注:来信的同学中,如有我满意的我会回复联系。其他不符合条件的不能一一回复,请见谅。 何振宇课题组简介 课题组拥有HPLC,GC-Ms,LC-Ms,GPC,手套箱等一流的科研设备,化学系拥有400、500兆核磁,HR-MS,元素分析,X-射线单晶衍射仪,X-射线粉末衍射仪等一系列精密分析仪器,为工作人员提供一流的科研环境并且可以最大限度保证工作人员的人身安全及健康。目前课题组主要从事NHC过渡金属催化、NHC配体的设计以及本实验室拥有专利保护IB类单体的聚合等反应的研究。欢迎具有相关专业知识及立志于在有机合成创新创业做出卓越贡献的同学加入我们。 何振宇博士研究方向详见: http://www.sustc.edu.cn/chemistry_04/f/He_Zhenyu 如何在线申请? 在X-MOL求职广场找到该职位(博士后,点此传送门;实验员,点此传送门); 点击“申请职位”,直接投递简历(X-MOL的PC版已经支持简历编辑和导入(从51job和智联招聘导出的版本),手机版也已支持手机填写和编辑简历。)

世界最大碳捕集项目正式启动

美国电气与电子工程师协会(IEEE)官方网站日前报道,世界上最大的碳捕集项目——投入10亿美元的“佩特拉诺瓦(Petra Nova)”设施正式启动,每年可从煤电厂泵送140万吨二氧化碳到附近的油田以助石油流出地面。 各国脱碳政策促进了可再生能源和核能的增长,但很大程度上忽视了碳捕获和封存(CCS)技术。全球碳捕获与封存研究所(GCCSI)研究员荣•曼森认为:“如果在稳定温室气体排放的同时促进全球经济发展,CCS将是十分必要的。” 报道称,美国另外两个大型CCS项目将在未来几周上线。位于密西西比州肯珀县的能源设施将使用捕获的二氧化碳回收石油,位于伊利诺伊州的生物乙醇厂计划将捕获的气体储存在深层地下盐水层中。 根据GCCSI的数据,目前全球有20多个CCS设施正在建设中,建成后每年可捕获约4000万吨二氧化碳。 http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2017-01/18/content_360166.htm?div=-1

山东德州乐陵鑫源化工突发火灾

1月16日16点30分左右,山东德州乐陵市寨头堡乡鑫源化工有限公司发生火灾。18点,火势已被完全扑灭,有2人受伤,已及时送往医院救治,无生命危险。 鑫源化工有限公司位于乐陵市寨头堡乡,主要从事腊油、重油、渣油购销,火灾发生后,乐陵市相关领导及公安、消防等部门负责人第一时间赶到现场指挥灭火,安排部署应急处置。目前,起火原因正在进一步调查中。 http://www.sd.xinhuanet.com/news/2017-01/18/c_1120320241.htm

复旦启动博士论文抄袭事件调查程序

近日,有媒体引述网友爆料称,复旦大学社会发展与公共政策学院社会管理与社会政策专业博士仇思隽的博士论文《政策执行研究一一以我国职业教育领域为例》,抄袭天津大学教育学院博士亓俊国2010年的论文《利益博弈:对我国职业教育政策执行的研究》,引发争议。 针对此事,17日晚,复旦大学官方微博回应,该校学术规范委员会此前已接到相关举报并启动了调查程序。目前,相关调查正在进行中。如抄袭情况认定属实,学校将依据《复旦大学学术规范实施条例》作出严肃处理。 http://www.chinanews.com/gn/2017/01-18/8127572.shtml

2016年我国有270个城市未达国家环境空气质量标准

(网络配图) 1月17日,国际环保组织绿色和平与上海闵行区青悦环保信息技术服务中心联合发布 《2016年中国366个城市PM2.5浓度排名》,排名显示:2016年全国366个城市PM2.5年均浓度是46.7微克/立方米,同比下降7.1%,其中270个城市未达到国家环境空气质量标准。两家环保组织建议这些城市遵循《大气污染防治法》,尽快编制大气环境质量限期达标规划,明确空气质量达标时间。 相比2015年,366个城市中有89个城市的PM2.5年均浓度不降反升,89个城市中尚未达标的省会城市包括:西安同比上升18.7%,银川同比上升12.6%,石家庄同比上升11.8%,太原同比上升9.6%,兰州同比上升9.4%,乌鲁木齐同比上升7.4%,南昌同比上升4.6%,成都同比上升2.1%,西宁同比上升1.1%。 http://www.greenpeace.org.cn/270-cities-need-air-control-regulation/

Alcobra忍痛放弃重点研发项目

(图片来源:FierceBiotech) 以色列制药公司Alcobra近日传出噩耗,该公司将忍痛放弃利用metadoxine来治疗注意力不足多动症(ADHD)的尝试,原因是其三期临床试验遭到彻底惨败,事实上,早在去年FDA就曾暂停该项临床试验。 Alcobra公司负责人Yaron Daniely承认临床试验结果非常不理想,并且表示公司将不会在该项目上浪费更多的人力物力。 http://www.fiercebiotech.com/biotech/alcobra-abandons-troubled-lead-drug-after-phase-iii-failure

上海药物所丁健院士获中科院2016年度杰出科技成就奖

(中国科学院院长白春礼给丁健院士颁奖  图片来源:中国科学院上海药物研究所) 2017年1月16日,中国科学院召开2017年度工作会议,会上颁发了中国科学院2016年度杰出科技成就奖。中国科学院院长白春礼为获奖的2名个人和4个研究集体颁发了证书。上海药物所丁健院士被授予2016年度中国科学院杰出科技成就奖。 丁健院士是我国新药研究领域具有影响力的领军人物之一,领导建成了技术先进、国际规范的创新药物综合性研发体系。作为主要发明者,研发的十余个分子靶向抗肿瘤新药处于临床和临床前不同阶段,九个已实现转让,经济与社会效益显著,为我国抗肿瘤原创药物研制及创新能力体系建设做出了重要贡献。 中国科学院杰出科技成就奖于2002年设立,不分等级,每年评选一次。该奖项坚持高标准、严要求、宁缺毋滥的原则,每次授奖总数不超过10个。获奖者由中国科学院院长签署奖励证书并颁发奖章或奖杯。 http://www.simm.ac.cn/xwzx/zhxw/201701/t20170117_4737907.html

石墨烯大单晶阵列的快速制备

石墨烯是由单层碳原子以sp2杂化而成的蜂窝状二维原子晶体,自2004年被发现以来,以其独特的能带结构和优异的光学、电学等性质成为了新一代明星材料1。各行各业的研究人员也在如火如荼地开展各种有关石墨烯性质和应用的研究,期望发挥石墨烯杀手锏式的作用。然而,石墨烯的高效利用必须依托其高效、规模化的制备方法。目前,以铜箔为基底的化学气相沉积方法(CVD)因其具备大面积、低成本等优势成为了当前制备石墨烯的主流方法之一 2。然而,多晶铜箔表面的高密度台阶,晶界,缺陷以及较大的粗糙度均降低了石墨烯的成核势垒,从而导致石墨烯随机成核的概率急剧增加,随之引起石墨烯的畴区尺寸受到限制,最终这些取向不一致的微小石墨烯畴区会拼接而成具有高密度晶界的石墨烯薄膜3。研究发现,晶界的存在会大大降低石墨烯的电学和机械等性质4,从而严重限制了石墨烯的应用。因而,如何增加石墨烯的单晶畴区尺寸是铜箔上石墨烯CVD生长所面临的主要挑战之一。 目前已涌现出多种制备大尺寸石墨烯单晶的方法,其主要的制备方法可以分为:1) 在单晶基底上外延生长晶格取向一致的石墨烯单畴,然后这些单畴再无缝拼接形成石墨烯大单晶5。2) 对铜箔基底进行长时间复杂的预处理,再利用较低的碳源浓度降低石墨烯的成核密度,进而再延长时间得到较大尺寸的石墨烯单晶6,7。前者所利用的单晶基底价格均比较昂贵,且不利于石墨烯的大规模生产;而后者不仅处理铜箔的工艺通常比较复杂,而且所获得的毫米级石墨烯单晶的生长速度普遍低于70 微米/分钟,制备时间更会长达数小时乃至几十小时,如此低的生长速度和制备效率显然不适合石墨烯的规模化生产和应用。 针对这一问题,北京大学化学与分子工程学院刘忠范院士(点击查看介绍)与彭海琳教授(点击查看介绍)课题组成功发明了石墨烯“分子流”模式的CVD生长方法,在单晶化的铜箔表面实现了毫米级石墨烯单晶阵列的快速批量生长,相关结果最近的《Advanced Materials》上发表,并申请了专利。他们先把数片工业铜箔堆垛成叠层结构或把长条铜箔卷积成卷筒状后置于管式炉CVD生长系统中,通入微量的氧气后在高温下退火,利用氧的化学吸附诱导和氢气后还原的方法使堆垛的多晶铜箔表面快速转化为大面积铜单晶表面,从而为后续毫米级石墨烯单晶的生长提供了高质量、平整的单晶基底。然后,通入甲烷进行石墨烯单晶的成核和生长,当甲烷通入10分钟,就可获得单一晶畴达3毫米的石墨烯单晶的大面积阵列,石墨烯大单晶阵列的生长速度达到300 微米/分钟。 研究人员认为,在堆垛铜箔间隙距离约10~30微米,远小于生长压力下气体分子的平均自由程。因而这一受限的间隙内,反应气体甲烷和氢气的运动状态为“分子流”模式,促使甲烷、氢气在面对面的催化剂铜箔基底之间来回碰撞,碰撞效率显著提升,从而增加了甲烷在铜箔催化剂表面的碳氢活化和分解效率,局域的碳源碎片浓度提升;另一方面,单晶化的平坦铜箔基底可以有效地抑制石墨烯的成核密度,并形成阵列化的单晶石墨烯晶核,进而在基底和碳源的双重作用下,实现了毫米级石墨烯单晶阵列的快速生长,延长生长时间后即可实现大面积高品质石墨烯薄膜的制备。值得一提的是,该制备方法不仅使得石墨烯生长速度快,而且前期处理工艺也比较简单,使得毫米级石墨烯单晶的制备时间大大缩短,显著降低了能耗和成本,同时还可以通过改变铜箔的构型来实现石墨烯单晶薄膜的规模化制备。 这一研究结果不仅提供了一种高效、低廉的工业铜箔表面单晶化处理方法,从而为石墨烯的生长提供高质量的基底,而且还发展了一种高效、规模化制备高品质石墨烯薄膜的方法,无论是生长速度、品质和产能,都优于石墨烯大单晶的传统制备方法,有力地推动了石墨烯薄膜的工业化应用。 该论文作者为:Huan Wang, Xiaozhi Xu, Jiayu Li, Li Lin, Luzhao Sun, Xiao Sun, Shuli Zhao, Congwei Tan, Cheng Chen, Wenhui Dang, Huaying Ren, Jincan Zhang, Bing Deng, Ai Leen Koh, Lei Liao, Ning Kang, Yulin Chen, Hongqi Xu, Feng Ding, Kaihui Liu, Hailin Peng, Zhongfan Liu 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Surface Monocrystallization of Copper Foil for Fast Growth of Large Single-Crystal Graphene under Free Molecular Flow Adv. Mater., 2016, 28, 8968-8974, DOI: 10.1002/adma.201603579 参考文献 (1) Geim, A. K. Science, 2009, 324, 1530-1534. doi: 10.1126/science.1158877 (2) Li, X. S.; Cai, W. W.; An, J. H.; Kim, S.; Nah, J.; Yang, D. X.; Piner, R.; Velamakanni, A.; Jung, I.; Tutuc, E.; Banerjee, S. K.; Colombo, L.; Ruoff, R. S. Science, 2009, 324, 1312-1314. doi: 10.1126/science.1171245 (3) Wood, J. D.; Schmucker, S. W.; Lyons, A. S.; Pop, E.; Lyding, J. W. Nano Lett., 2011, 11, 4547-4554. doi: 10.1021/nl201566c (4) Huang, P. Y.; Ruiz-Vargas, C. S.; van der Zande, A. M.; Whitney, W. S.; Levendorf, M. P.; Kevek, J. W.; Garg, S.; Alden, J. S.; Hustedt, C. J.; Zhu, Y.; Park, J.; McEuen, P. L.; Muller, D. A. Nature, 2011, 469, 389-392. doi: 10.1038/nature09718 (5) Lee, J. H.; Lee, E. K.; Joo, W. J.; Jang, Y.; Kim, B. S.; Lim, J. Y.; Choi, S. H.; Ahn, S. J.; Ahn, J. R.; Park, M. H.; Yang, C. W.; Choi, B. L.; Hwang, S. W.; Whang, D. Science, 2014, 344, 286-289. doi: 10.1126/science.1252268 (6) Hao, Y. F.; Bharathi, M. S.; Wang, L.; Liu, Y. Y.; Chen, H.; Nie, S.; Wang, X. H.; Chou, H.; Tan, C.; Fallahazad, B.; Ramanarayan, H.; Magnuson, C. W.; Tutuc, E.; Yakobson, B. I.; McCarty, K. F.; Zhang, Y. W.; Kim, P.; Hone, J.; Colombo, L.; Ruoff, R. S. Science, 2013, 342, 720-723. doi: 10.1126/science.1243879 (7) Yan, Z.; Lin, J.; Peng, Z. W.; Sun, Z. Z.; Zhu, Y.; Li, L.; Xiang, C. S.; Samuel, E. L.; Kittrell, C.; Tour, J. M. ACS Nano, 2013, 7, 2872-2872. doi: 10.1021/nn303352k 导师介绍 刘忠范院士 http://www.x-mol.com/university/faculty/8703 彭海琳教授 http://www.x-mol.com/university/faculty/8679 X-MOL材料领域学术讨论QQ群(338590714)

年前Nature,年后Science:鲍哲南团队可拉伸高分子半导体再获突破

柔性(可穿戴)电子器件在生理监测、体内植入治疗、电子皮肤等生物医学领域有巨大的应用前景,是前沿科学研究热点之一。人体的运动过程中,不可避免会导致电子器件发生不同程度的形变;这就要求可穿戴电子器件在具备良好电性能的前提下,兼具优异的柔韧性、可拉伸性。一种策略是通过引入褶皱、波纹状图案、三维结构或采用剪纸工艺(kirigami)等器件构型设计手段,赋予器件良好的柔性;但是该方法制备过程复杂、成本高昂,难以实现商业化制备。另一种策略是采用本身具备柔性特征的导电材料进行电子器件构筑,能够显著提高其力学性能;但是由于缺乏高性能的可拉伸半导体材料,使得该策略的应用受到一定限制。 前不久的2016年底,美国斯坦福大学鲍哲南(Zhenan Bao)教授团队在Nature 报道了一种基于非共价键合机制的可拉伸可自愈的高性能有机半导体,这种材料可用于制造可拉伸的有机薄膜场效应晶体管(OTFT),有望推动新一代柔性电子器件的发展(Nature, 2016, 539, 411-415,点击阅读详细)。2017新年伊始,鲍哲南(点击查看介绍)团队又在Science 刊文,报道可拉伸高分子半导体方向的又一重要进展。除鲍哲南教授外,另一位通讯作者是鲍教授实验室的访问学者、韩国三星综合技术院的Jong Won Chung博士;共同第一作者为徐洁(Jie Xu)博士和Sihong Wang博士。 鲍哲南教授。图片来源:Forbes 共轭聚合物作为一类柔性有机半导体材料,其载流子迁移率能够媲美多晶硅,但是其可拉伸性能却相对较差,有待提高。对共轭聚合物进行分子结构优化、共混掺杂改性以及纳米线/纤维网络结构的构筑,能够显著提升其柔性,但这往往导致其载流子迁移率降低,看起来似乎“鱼与熊掌不可得兼”。在年前的那篇Nature中,鲍哲南团队通过减少共轭聚合物链结构中的刚性结晶性结构单元,同时分段骨干引入易形成氢键的弹性结构单元,制备了一种可拉伸、自愈合高性能聚合物半导体。区别于上述对共轭聚合物进行精确的分子结构优化调控的策略,鲍哲南团队年后的Science,采用了一种基于聚合物纳米限域(nanoconfinement)效应的策略来提高聚合物半导体的可拉伸性,并且不影响电荷迁移速率。 相关研究表明,将聚合物限制到纳米尺度,基于尺寸效应和界面效应,能够限制聚合物大尺寸晶体的生成,增强无定型区域的聚合物分子链动力学,从而对聚合物的物理性能产生显著影响,如降低聚合物模量、玻璃化转变温度(Tg),提高聚合物的韧性等。基于上述聚合物的纳米限域效应,鲍哲南团队将表面能相匹配的共轭聚合物DPPT-TT与弹性体SEBS进行纳米尺度的共混(图1);基于共轭聚合物与弹性体相分离(CONPHINE)产生纳米限域效应,以抑制聚合物结晶、增强聚合物链的运动能力,制备了高电荷迁移速率的柔性有机半导体器件。 图1. CONPHINE法制备柔性有机半导体器件示意图及其性能、形貌表征。图片来源:Science 研究结果表明,共轭聚合物与弹性基体产生相分离将导电高分子限域包裹在弹性基质中,聚合物分子通过自组装团聚形成纳米纤维状(当体系中SEBS含量为70 wt.%时,所制备的聚合物纤维直径小于50 nm);纳米限域效应使得DPPT-TT的Tg和结晶率明显降低,分子链的运动能力增强,保证了器件的优异导电性。同时,纳米纤维与弹性基体的界面效应有效避免了器件中应变产生裂纹的蔓延。当以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为柔性基底时,聚合物半导体薄膜处于100%的拉伸应变条件下,其表面基本无裂纹产生,电荷迁移速率基本未产生明显的降低,保持与非晶硅相当的导电性,平均值约1.08 cm2/V•s(图2)。 图2. CONPHINE法制备的柔性半导体器件展现出良好的可拉伸性能。图片来源:Science 研究团队进一步以碳纳米管(CNT)为电极制备柔性晶体管。该晶体管展现出良好的光学透明性和可逆、快速拉伸性能稳定性,就算是被锋利的物体扎破,依然表现出很好拉伸性和电性能。另外,为了证明实用性,这种柔性晶体管被贴在手指上,无论手指如何屈伸,都可以稳定地驱动一个发光二极管(图3)。这为进一步制造可穿戴器件奠定了坚实的基础。 图3. CONPHINE法制备的有机半导体薄膜用于可拉伸晶体管。图片来源:Science 此外,该方法同样适用于其他共轭聚合物。研究团队测试了其他四种共轭聚合物,基于纳米限域效应制备了柔性半导体器件,同样展现出优异的可拉伸性和高电荷迁移速率(图4)。这些结果表明,该方法具有很强的普适性,适用于不同种类柔性有机半导体器件的简便、大规模制备。 图4. 纳米限域效应在其他共轭聚合物柔性半导体器件制备中的应用拓展。图片来源:Science —— 总结 —— 比利时布鲁塞尔自由大学Simone Napolitano教授在同期Science上撰写了评论文章“Staying conductive in the stretch”,高度评价了这一研究成果,“人们对聚合物限域效应已经开展了一系列的基础研究并取得了诸多不错的研究成果。该论文基于对纳米限域效应基础研究的深入思考,取得了不同于以往的显著成果,解决了应用电子学领域长期以来的瓶颈问题,为电子皮肤(可穿戴电子器件)的进一步发展提供借鉴。该创新性研究思路应进一步扩展到其他纳米限域效应的应用研究中。”在科学家们的努力下,或许方便、低成本的可穿戴电子器件有朝一日也能像智能手机那样,再一次颠覆我们的生活方式。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Highly stretchable polymer semiconductor films through the nanoconfinement effect Science, 2017, 355, 59-64, DOI: 10.1126/science.aah4496 导师介绍 鲍哲南教授 http://www.x-mol.com/university/faculty/35071 (本文由甲子湖供稿) X-MOL材料领域学术讨论QQ群(338590714)

氟化试剂:全氟代烷烃叠氮的制备与反应

近年来,含有三氟甲基和全氟代烷烃的有机化合物在医药、农药和功能性材料中得到了极大地应用。比如药物分子中引入三氟甲基,能够在很大程度上增加分子的代谢稳定性和脂溶性,并且也可以改变邻近易电离基团的pKa值。全氟代烷烃(RF)通常都与芳环相连,最近也有文献报道了与杂原子相连的全氟代烷烃(RFS、RFO)的合成。然而,由于产物的稳定性,含有RFN官能团的有机化合物少有文献报道。另一方面,有机叠氮化合物,既可以与亲电/亲核试剂反应,也可以作为偶极子发生环加成反应,并且也是一种广泛使用的氮宾前体,是一类非常重要的有机反应中间体。但是,叠氮化合物也有一大缺点——易爆。在含叠氮的分子中引入强吸电子基团,可以很好地提高其稳定性,Makarov和Christe等人相继报道了全氟烷烃叠氮化合物(Scheme 1)。1a虽然在300 ℃以下都是热稳定的,但是其制备需要剧毒试剂以及气体反应,有很大的局限性。近期,来自捷克科学院的Petr Beier博士等人在Angew. Chem. Int. Ed. 报道了他们所发展的新的全氟烷烃叠氮化合物的合成方法,并将其应用到铜催化的叠氮-炔环加成(CuAAC)反应中。 Scheme 1. 全氟烷烃叠氮化合物的合成策略。图片来源:Angew. Chem. Int. Ed. 作者首先设想CF3I与叠氮化钠在光照或者加热条件下,通过SRN1途径得到CF3N3,但是很遗憾该条路径并未实现(Scheme 1b)。接下来,他们设想选择RFTMS或者RFH产生带有负电性的RFˉ,与带有正电性N3+的反应,或许可以得到目标产物(Scheme 1c)。他们选择CF3TMS为底物,TsN3提供叠氮来源,尝试不同引发剂(QA)对反应的影响,该反应的主要副产物为氟仿4、二氟代硅烷5和三氟乙酸盐6。通过尝试不同的碱,最终CsF作为引发剂,在-60 ℃至-30 ℃反应4 h,能够以79%收率得到目标产物(Table 1)。 Table 1. CF3N3合成的条件筛选。图片来源:Angew. Chem. Int. Ed. 1a的合成可以放量到10-20 mmol,但是又因其沸点较低(-28.5 ℃),分离纯化存在一定的难度。最终发现,在反应结束后,加入THF或者CDCl3蒸馏,可以得到1a的溶液,并且低于0.3 M浓度的THF溶液可以在室温下储存五周以上。利用类似的方法,也可以得到其他全氟代烷烃叠氮,1c、1d通过NfN3为叠氮来源得到;1b则需要C2F5H与丁基锂反应(Scheme 2)。 Scheme 2 RFN3的制备。图片来源:Angew. Chem. Int. Ed. 完成RFN3的合成之后,作者又想对其反应活性进行考察。CuAAC反应可以高选择性的得到1,4-二取代三唑,但是全氟代烷烃叠氮的该类反应还没有文献报道,并且RF取代的三唑类化合物也鲜见报道。可喜的是,RFN3可以在室温下以很好地收率与炔发生CuAAC反应,得到新型的N-全氟烷基三唑(Table 2)。芳香、杂环以及脂肪末端炔都有很好的收率,并且卤素、酯基、未保护的羟基和氨基对反应都有很好的容忍性。接下来,作者又尝试两步反应一锅进行,最终发现在DMF溶剂中,对于部分底物可以一锅得到产物N-全氟烷基三唑。 Table 2. RFN3与炔的CuAAC反应。图片来源:Angew. Chem. Int. Ed. 非末端炔烃的反应速率要远低于末端炔烃,即使升高温度,也很难发生反应。使用炔基铜与1b在I2单质参与时,可以以不错的收率得到碘代三唑9bp,之后发生Suzuki–Miyaura反应,可以得到4,5-二取代三唑(Scheme 3)。 Scheme 3. 4,5-二取代N-全氟烷基三唑的制备。图片来源:Angew. Chem. Int. Ed. —— 小结 —— Petr Beier课题组发展了一种通过全氟代烷烃碳负离子与亲电性的叠氮试剂反应,制备RFN3的方法,该方法操作简单、经济,并且可以大量制备。并且全氟代烷烃叠氮可以与末端炔发生CuAAC反应得到新型的N-全氟烷基三唑和4,5-二取代三唑。该方法为全氟代烷烃的合成提供了新的反应模式。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Azidoperfluoroalkanes: Synthesis and Application in Copper(I)-Catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 346-349, DOI: 10.1002/anie.201609715 X-MOL有机领域学术讨论QQ群(450043083)

类石墨烯多孔四氧化三钴纳米片用作高效析氧反应电催化剂

近年来,世界范围内的传统能源危机促使人们加快对新能源的探索和利用。其中,电解水产氢用来制备清洁高效能源引起了科研工作者的高度关注。由于电解水的过程一直受到阳极析氧反应动力学的限制,因而开发具有高活性和高稳定性的析氧反应电催化剂对于解决目前的能源危机具有十分重要的意义。 近日,澳大利亚伍伦贡大学的窦士学院士(点击查看介绍)课题组在制备高效析氧反应电催化剂领域取得重大进展。他们采用表面活性剂诱导自组装结合高温煅烧的方法制备出了类石墨烯多孔四氧化三钴纳米片。当用作析氧反应催化剂时,其具有很低的起始催化电位(0.617 V vs. Hg/HgO, 0.1 M KOH),很大的催化电流密度(在0.8 V vs. Hg/HgO下达到12.26 mA cm-2),很低的Tafel斜率(66 mV dec-1),和稳定的循环性能(2000次伏安扫描后电流密度只降低2.0%),远优于其他纳米结构(纳米花状和纳米立方体)的四氧化三钴和商用氧化铱催化剂。其优异的电催化性能首先得益于其多孔结构和极薄的片层厚度(1.6 nm)。这种结构特点不仅带来超浸润的电极表面和极高的活性比表面积,而且在催化剂的表面和介孔位置产生了大量低配位钴原子,为催化析氧反应提供了丰富的活性位点。另外,相比于块体材料,这种超薄纳米片因为缺少了相邻片层原子的束缚,晶格结构发生畸变和扭曲。这种晶格畸变一方面提高了材料本身的导电性能,另一方面促进了表面物质粒子的转化和传输,从而进一步提高了材料的电催化活性。 这种类石墨烯多孔纳米片的合成为其他材料纳米结构的设计和制备提供了思路,并对发展高性能电催化剂具有十分重要的意义。 这一成果近期发表在《Nano Energy》上。第一作者为窦玉海和廖婷,通讯作者为窦士学院士和孙子其老师。 该论文作者为:Yuhai Dou, Ting Liao, Zongqing Ma, Dongliang Tian, Qiannan Liu, Ziqi Sun, Jung Ho Kim, Shi Xue Dou 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Graphene-Like Holey Co3O4 Nanosheets As a Highly Efficient Catalyst for Oxygen Evolution Reaction Nano Energy, 2016, 30, 267-275. DOI: 10.1016/j.nanoen.2016.10.020 窦士学院士及其科研团队简介 窦士学,澳大利亚工程院院士,伍伦贡大学超导与电子材料研究所所长,澳华科技协会名誉会长,新西兰皇家科学基金会、美国国家科学基金会、俄罗斯-美国科学委员会、香港科学基金会评委及中国科学院海外评审专家。窦士学院士是世界上超导和能源储备材料领域最有影响力的科学家之一。因其在相关领域的杰出成就,窦院士获得包括澳大利亚政府百年贡献奖、资深优秀奖和优秀合作奖在内的多项学术奖励。截至目前,其已发表700余篇学术论文(包括Science, Science Advances, Nature Communications, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Nano Lett., ACS Cent. Sci.等国际学术重要期刊),论文被引次数超过33000次,h因子达到80。 窦士学院士在伍仑贡大学建立了世界上著名的科研梯队,目前已培养博士毕业生160余人,博士后和访问学者70余人。从研究所走出的科研工作者现已遍布北美、欧洲、亚洲和澳大利亚的材料和工程领域。其科研团队现有成员150余人,研究方向主要集中在纳米材料在能源存储和转换领域的应用,钠离子电池产业化研究,超薄二维材料的制备及表征,以及电子和超导材料的研制及在电子器件中的应用等。窦院士领导的超导与电子材料研究所与中国科学院、北京航空航天大学、复旦大学、四川大学、华中科技大学、中国科学技术大学、南京工业大学、美国凯斯西储大学、马里兰大学、日本NIMS、新加坡南洋理工学院、韩国成均馆大学、澳洲悉尼科技大学、昆士兰大学、昆士兰科技大学和阿德莱德大学等世界著名科研机构建立了合作关系,并取得了显著的科研成果。这些深入广泛的合作在促进科技进步、产业发展、以及民族文化交流等方面做出了巨大贡献。 http://www.x-mol.com/university/faculty/35068 伍伦贡大学超导与电子材料所网址: http://isem.uow.edu.au/index.html X-MOL材料领域学术讨论QQ群(338590714)

当糯米遇上三聚氰胺:石墨烯拓扑缺陷的氧还原催化活性

以石墨烯为代表的纳米碳材料具有优异的物理和化学特性,广泛应用于能源存储和催化领域。比如,氮掺杂的纳米碳材料可以表现出媲美贵金属的氧还原催化性能,为燃料电池、金属空气电池等技术的发展提供了保障。然而,对于纳米碳材料的催化活性位的确定和指认,催化机理的理解和材料的设计合成,目前的学术研究仍然众说纷纭。 清华大学化工系与中科院金属所、伦敦玛丽女王大学的合作者成功合成了一种富含氮掺杂和拓扑缺陷的石墨烯材料,并基于此深入研究了纳米碳材料的催化活性来源。相关研究工作已发表在Advanced Materials上,论文共同第一作者为清华大学博士生唐城、王浩帆和陈翔。 通过高温煅烧糯米/三聚氰胺/氢氧化镁的三元复合物,糯米提供碳源、三聚氰胺提供氮源、氢氧化镁提供催化石墨化的模板,获得了氮掺杂的多孔石墨烯筛网材料。该材料表现出了优异的催化活性,在酸性和碱性条件下,氧还原的极限电流均可以达到6 mA cm-2,且经过10 h测试无明显衰减。氧析出10 mA cm-2所需电位和氧化原的半波电位差仅为0.90 V,是目前报道的无金属双功能催化剂中性能最优的。 实验发现,相比于传统认为的杂原子修饰,该材料中孔洞结构所带来的大量拓扑缺陷可能是活性的主要来源,无掺杂的石墨烯筛网催化性能远优于氮掺杂的氧化石墨烯片。进一步地,通过密度泛函理论模拟发现,石墨烯条带经过氮掺杂,反应的过电位反而有所上升,而有纯碳五元环或者七元环存在时,性能可以得到明显提高。该工作特别提出了一种五元环和七元环相邻的无杂原子碳材料,计算发现其氧还原和氧析出反应的催化性能均为最优,该结构产生的偶极影响了纳米碳材料的电子排布,使得中间产物的吸附能最佳,并有助于O-O键的断裂。 糯米碳化所得掺氮石墨烯筛网材料的氧化原活性和拓扑缺陷的作用 尽管不同工作中对活性位的指认存在差异,但系统地分析比对纳米碳材料的电催化研究进展可以发现,其导致活性提升的机制是类似的。无论是杂原子掺杂、边缘效应、还是拓扑缺陷,都是通过改变sp2碳的电子/自旋结构,优化对中间产物的吸附能,强化电子转移,从而实现了电催化性能的提升。鉴于该话题的重要性,张强(点击查看介绍)课题组撰写了相关的Progress Report,近日发表在Advanced Materials上。 碳纳米材料的电催化氧还原反应活性的来源 该研究工作不仅开发了一种新型石墨烯材料的高效合成方法,材料具有优异的电催化性能,更重要的是揭示了纳米碳材料电催化剂中的拓扑缺陷的重要性,对于进一步系统地理解纳米碳材料在电催化过程中的活性机制,进行最佳的活性位设计和材料可控合成具有重要的指导意义,为石墨烯材料和电催化的研究、储能催化的发展提供了新的方向。 1. 该论文作者为:Cheng Tang, Hao-Fan Wang, Xiang Chen, Bo-Quan Li, Ting-Zheng Hou, Bing-Sen Zhang, Qiang Zhang, Maria-Magdalena Titirici, Fei Wei 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Topological Defects in Metal-Free Nanocarbon for Oxygen Electrocatalysis Adv. Mater., 2016, 28, 6845-6851, DOI: 10.1002/adma.201601406 2. 该论文作者为: Cheng Tang, Qiang Zhang 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Nanocarbon for Oxygen Reduction Electrocatalysis: Dopants, Edges, and Defects Adv. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adma.201604103 导师介绍 张强副教授 http://www.x-mol.com/university/faculty/21097 X-MOL催化领域学术讨论QQ群(210645329)

微资讯:2016创新人才推进计划拟入选对象公布;北大饶毅炮轰马云的湖畔大学:就是赚钱培训班

应广大读者朋友的要求,我们推出“一句话新闻”的语音播报,以便于大家在不便阅读的时候还能轻松跟踪行业热点资讯。 同时,伴随着X-MOL 新版手机网页的推出(m.x-mol.com),我们对以往的“一句话新闻”做了适当的增强,在手机版里逐条分开发布,并把这个栏目更名为“X-MOL微资讯”。 希望这些资讯对大家有益,欢迎大家多提意见!谢谢! 【1月15日】台大教授论文“违反学术伦理”,学界吁进一步调查重振声誉 备受关注的台湾大学教授论文造假风波有了最新进展,台大校方日前公布阶段性调查结果,初步认定该校郭明良、查诗婷和林明灿等三人“违反学术伦理”,并向社会各界致歉。台湾学界则呼吁相关部门进行公平、公正调查,重振学术界声誉。 台湾大学生化科学研究所教授郭明良团队此前在国际期刊发表多篇大肠癌干细胞相关研究成果。2016年11月,有媒体质疑其多篇论文图片涉造假,违反学术伦理,包括台大校长杨泮池与郭明良共同署名的论文。当月,台大宣布成立特别委员会进行调查。 台大日前召开记者会说明阶段性调查结果。校方介绍,已调查16篇论文,有2篇已遭撤稿。初步认定郭明良多年来多篇论文有不同程度错误,其在研究指导与监督上有明显过失,已撤稿的2篇论文,郭明良是通讯作者,已明显违反学术伦理。2016年撤稿的论文出现大量错误图片,已非无心误用,身为第一作者的博士查诗婷难辞其咎,也明显违反学术伦理。2008年撤稿的论文,挂名第一作者的台大教授、台大医院副院长林明灿,被认为贡献度不足以担任第一作者,明显违反学术伦理。 http://news.xinhuanet.com/tw/2017-01/15/c_1120314854.htm 【1月16日】2016创新人才推进计划拟入选对象公布 2017年1月16日,国家科技部正式公示了2016年创新人才推进计划拟入选对象名单,本次共产生了314名中青年科技创新领军人才、67个重点领域创新团队、203名科技创新创业人才和33个创新人才培养示范基地。 国家创新人才推进计划旨在通过创新体制机制、优化政策环境、强化保障措施,培养和造就一批具有世界水平的科学家、高水平的科技领军人才和工程师、优秀创新团队和创业人才,打造一批创新人才培养示范基地,加强高层次创新型科技人才队伍建设,引领和带动各类科技人才的发展,为提高自主创新能力、建设创新型国家提供有力的人才支撑。 http://www.most.gov.cn/tztg/201701/t20170116_130497.htm 【1月16日】北大饶毅炮轰马云的湖畔大学:就是赚钱培训班 1月15日,未来论坛2017年会暨首届未来科学大奖颁奖典礼在北京举行。在关于未来教育的圆桌讨论中,顶级科学家、教育家、投资人聚集一堂,对如何改进中国的教育,使其更加适应未来的创新社会进行了激烈的讨论。 在讨论中,北京大学讲席教授、理学部主任,未来科学大奖科学委员会委员饶毅再发一串犀利言论。饶毅表示:施一公和包括清华大学经济管理学院院长钱颖一在内的几位同仁建立西湖大学目的是进行精英教育,是希望培养一批自然科学、经济管理的领袖和中坚人物,让中国在发展过程中在未来的毕业生中获得一些推动力,而从我们其他人的角度来看,钱颖一居然“被攀附”了湖畔大学,那不过是一个看起来是赚钱培训班,那跟我们的大学教育是南辕北辙的,方向性相反的。 http://www.yicai.com/news/5205520.html 【1月16日】盖茨基金会研究将不再发表于顶级期刊 全球最有影响力的健康基金会之一比尔和梅琳达•盖茨基金会日前表示,其资助的研究一般将不再发表于数个世界顶级期刊,因为这些期刊不遵守其开放获取政策。 受该基金会资助的科学家暂时不被允许将论文发表于《自然》《科学》《新英格兰医学杂志》和美国《国家科学院院刊》等期刊。 这一禁令是盖茨基金会开放获取和数据公开政策的结果,该政策最早在2014年宣布,但在2017年初才开始生效。盖茨基金会要求受其资助的研究人员必须公开其论文和潜在数据集。论文必须能不受限制地重复获取,也包括为商业目的的获取。 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/1/366084.shtm 【1月16日】灌云官员收受化工企业贿赂,放任违规偷排 8年时间,一名副科级干部收受80余家企业贿赂。最近,灌云县环保局原副局长、临港产业园管委会原副主任陈守明被开除党籍,并移送司法机关。 去年下半年,当地两家化工企业负责人向县纪委实名举报陈守明利用职务之便收受贿赂,县纪委迅速成立调查组展开调查。经调查核实,自2009年8月开始,陈守明利用职务之便收受企业以“好处费”名义送的现金、超市购物卡、烟酒、高档服装、黄金首饰,共计127.5万元,受贿数额在该县迄今查处的干部中最高。 作为环保部门和产业园区管委会负责人,陈守明本该严守纪律规矩、认真履行职责,却利用手中职权谋取私利,放任一些化工企业违规偷排、造假环评资料,甚至为部分企业主要责任人减轻责罚提供帮助,蜕变为企业肆意违法的“保护伞”。 http://xh.xhby.net/mp3/pc/c/201701/16/c269705.html 【1月16日】第三届树兰医学奖在南京揭晓,两院士共享百万大奖 第三届树兰医学奖颁奖大会于近日在南京召开,来自中国科学院的贺福初院士和高福院士获此奖项,两人共享一百万元奖金。此外,共有10位医学界杰出青年荣获树兰医学青年奖。 获得此次树兰医学奖的两位院士分别是我国细胞生物学和病原微生物学领域的领军人物。贺福初院士是我国蛋白质组学的主要奠基者和学术带头人,倡导实施了人类第一个组织、器官的“肝脏蛋白质组计划”,为重大疾病的防诊治提供了新思路、新策略。高福院士主要从事病原微生物跨宿主传播以及感染机制与宿主细胞免疫研究,尤其在禽流感病毒、寨卡病毒等研究领域作出了卓越贡献。 树兰医学奖由“树森•兰娟院士人才基金”专门设立,旨在奖励和提掖在医学科研和临床领域取得突破性创新成果的中国杰出科技人才,每年评审奖励一次。 http://www.js.xinhuanet.com/2017-01/16/c_1120319530.htm

北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验室 焦宁课题组博士后招聘启事

焦宁教授简介 焦宁 教育部“长江学者”特聘教授、国家杰出青年基金获得者、中组部青年拔尖人才。焦宁教授课题组以绿色药物合成研究为目标,致力于发现廉价、简洁、高效、绿色的化学药物及其中间体合成新方法,服务于新型、多样性化合物库的简单、高效构建,以及药物和天然产物的后期修饰和新药发现。课题组通过简单小分子活化与重组、自由基反应等过程,发展了新的方法学,在 1)氧气氧化及氧合反应(Oxygenation Reactions);2)氮化反应(Nitrogenation Reactions);3)卤化反应 等研究中取得了一些创新性的成果,创新性地发展了酰胺、醇、醛、酮、噁唑、腈、吲哚、咔唑、咔啉等含氧、含氮、及卤代化合物合成新方法。实现了多个药物和中间体的高效制备新途径,为布洛芬、酮洛芬、萘普生、扎托洛芬、生育酚、花椒毒素,扁豆毒素,青藤碱等药物和天然产物的后期高效修饰提供了有效方法。以责任作者在国际高水平期刊发表论文116篇,获批中国发明专利7项,论文累积他引5000余次。 应聘条件 1、申请者应具有或即将获得与有机化学或者药物化学等专业(其他相关专业也可申请)博士学位,具有扎实的化学理论基础和浓厚的科研兴趣,具备较强的独立科研水平,发表过相关的科研论文。 2、申请者年龄不超过35岁,身体健康,具有良好的团队协作精神,具备良好的英语写作能力。 应聘材料 1、详细的个人简历,包括个人教育经历、研究经历、获奖经历、研究论文。 2、两封专家推荐信(包括博士导师的推荐信)。 相关待遇 按照北京大学医学部和天然药物及仿生药物国家重点实验室博士后相关待遇执行,享受北京大学医学部教职工的相关待遇。博士后实行年薪制,年薪 18-24万。另外根据研究进展提供项目酬金。首个聘期满时,取得优秀科研成果且满足北大医学部预聘制教职要求的,经考核评估后可聘为北大医学部预聘制教职。 招聘程序 1、应聘者请将个人简历及相关证明材料发送电子邮箱至:ssong@bjmu.edu.cn,jiaoning@bjmu.edu.cn邮件标题请注明“博士后应聘+姓名”,联系人:宋老师,电话:010-82805294。 2、综合考察应聘者材料,择优组织面试。 3、按北京大学医学部博士后进站程序办理相关手续。 如何在线申请? 在X-MOL求职广场找到该职位(点此传送门); 点击“申请职位”,直接投递简历(X-MOL的PC版已经支持简历编辑和导入(从51job和智联招聘导出的版本),手机版也已支持手机填写和编辑简历。)

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