中山大学化学工程与技术学院诚聘海内外英才

学院介绍 中山大学化学工程与技术学院成立于2015年,其前身为1924年创办的中山大学化学系。全球著名教育机构QS 发布的2019世界大学学科排名(化学工程)显示,我校化学工程全球排名101-150,并列全国第六。 作为学校大海洋学科群的重要组成部分及重点建设的工科学科之一,学院积极响应“海洋强国”战略,瞄准国家及区域经济发展与国防安全等重大需求,以建设一流、可持续发展的海洋特色绿色化工学科为目标,形成了以“海洋化工”和“材料化工”学科方向为优势和重点,以“化学工程”和“工业催化”学科方向为基础和支撑的学科发展体系。同时聚焦南海海工装备及国防装备腐蚀防护等重大理论与技术需求,着力解决国家目前在海洋腐蚀防护领域所面临的技术与工程难题,将“海洋腐蚀防护”作为重点发展的特色学科领域。 (珠海校区图) 近年来,通过加大人才引育力度,学科队伍不断充实,师资水平快速提升。目前已形成一支包含教授12人,副教授35人,助理教授4人,专职科研人员及博士后14人,在年龄、职称及学历结构方面合理的学科队伍。其中,国家杰出青年基金获得者、国家“万人计划”领军人才1人,国家杰出青年基金获得者、教育部“长江学者”特聘教授1人,教育部新世纪优秀人才1人,其他省部级人才2人。初步形成了在全国具有较大影响力的“海洋腐蚀防护”特色研究大团队,人才聚集优势日益凸显。 (学院楼规划图) 目前,学院纵向、横向及军工科研协同推进的局面已逐步形成,科学研究水平快速提升。依托学院建立的广东省海洋生物质化工原料及其功能化转化工程技术研究中心、广东省热带海洋动态防腐材料工程技术研究中心、广东省石化过程节能工程技术研究中心、广东省先进热控材料与系统集成工程技术研究中心、广东省低碳化学与过程节能重点实验室(共建)等一批省部级平台,借力珠三角和中国南海的区位优势及粤港澳大湾区政策优势,为地方和区域经济发展做出应有的贡献,为海洋特色绿色化工领军人才的培养奠定了基础。 化学工程与技术学院未来拟建立以高层次人才领衔、具有海外经历的优秀人才为主体的120名专任教师、100名专职研究人员(含博士后)的高水平学科队伍,诚挚邀请海内外优秀人才加盟建业! 申报条件 1) 取得海外或国内知名大学博士学位,有海内外知名高校或研究机构教学或科研工作经历; 2)具有材料表界面工程、高分子(防护材料)合成、海洋化学工程、材料腐蚀与防护技术、防护涂料研发、生物化学、海洋生物学、深海装备防护技术、计算机化学、材料理论计算和模拟、电化学理论计算、大数据工程、机器学习与人工智能等相关背景。拟通过我院依托中山大学申报各类国家和地方人才项目,以及申请我校“百人计划”、专职研究人员(含博士后)的海内外优秀人才。 招聘岗位 1)“百人计划”引进人才 年龄不超过50周岁;海内外知名高校或研究机构研究人员或博士后,有连续两年及以上的海内外教学或科研工作经历;可依托“百人计划”申请具有重要国际学术影响的领军人才,或具有较高学术造诣的中青年杰出人才,或具有较好发展潜力的青年学术骨干。 2)专职研究人员(含博士后) 特聘研究员、副研究员:年龄不超过38周岁;海内外知名高校或研究机构研究人员或博士后,或具有海内外知名高校或研究机构工作经历的人员。 博士后研究员:年龄不超过35周岁;获得博士学位不超过3年,具备较高学术水平和较强科研能力的海内外优秀博士。 中山大学博士后项目 1)博士后创新人才支持计划 资助标准30万元/人/年,两年60万元,其中20万元为博士后科学基金。 2)博士后国际交流计划引进项目 资助优秀的外籍(境外)和留学博士来华(回国)工作。资助标准30万元/人/年,两年60万元,其中国家资助20万元/人/年,引进单位配套资助10万元/人/年。 3)广东省博士后人才引进计划 原“珠江人才计划”海外青年人才引进项目。资助标准30万元/人/年,两年60万元。出站后连续在粤工作3年以上,给予每人40万元一次性安家补贴。 4)博士后国际交流计划派出项目 资助优秀在站人员、拟进站应届毕业生到国(境)外合作开展工作,为期两年。第一年每人30万元,第二年资助经费由国(境)外接收机构或合作导师承担。 5)香江学者计划 资助标准30万港币和30万元人民币。 6)澳门青年学者计划 资助标准36万澳门元和30万元人民币。 应聘方式 邮件投递:应聘人才提交个人学术简历(包括大学及以后学习、工作履历,近五年承担科研项目、发表论文、专利等成果及证明材料)、来我院工作的学术研究计划、3封国内外同行知名学者推荐函(含推荐人联系方式)至联系邮箱。 学校为教师及研究人员提供有竞争力的薪酬、安家住房补贴、医疗等待遇;为子女提供当地优质的入托和入学条件。 上述岗位招聘信息常年有效,应聘者可随时申报。学院参照相关程序进行评审,并通知审议结果。 联系方式: 联系人:张老师 联系电话:86-756-3668934 联系邮箱:cethr@mail.sysu.edu.cn (邮件标明“中大化工+姓名+应聘岗位”) 联系地址:广东省珠海市唐家湾中山大学珠海校区海滨红楼5号 学院官网:http://cet.sysu.edu.cn/

来源: X-MOL 2020-01-28

盘点碳量子点的奇葩原料,简直无法直视

碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)是一类具有突出荧光性能的碳纳米材料,由尺寸小于 10 nm 的准离散球形碳纳米颗粒组成,兼具水溶性好、生物相容性高和易修饰的特点。在合成CQDs的过程中,对起始原料的要求不苛刻,通常是有机物就可以。可能读者对通常是有机物就可以不太了解,在这里笔者与大家分享一下制备CQDs所涉及的原料,有些会出乎意料的奇葩。 通常制备CQDs的材料有石墨烯、碳纳米管、碳棒和C60,这些材料也是很常见的碳源,它们具有大量sp2杂化的碳结构,随着制备方法不断创新,展现了良好的应用前景。而随后又提出的以煤作为碳源制备CQDs表现出更大的潜力,因为煤中的结晶碳比单纯的sp2碳结构更容易被氧化替换(Nat. Commun., 2013, 4, 2943-2949, 图1)。 图1. 煤为碳源制备CQDs。图片来源:Nat. Commun. 除了这些比较“正经”的碳源之外,小分子有机物也是制备CQDs的常用之物,比如葡萄糖、甘露糖,还有谷氨酸、柠檬酸、乙二胺和维生素B2等,这些小分子能够在高温、微波等条件下聚合碳化形成碳主链,进而形成带有荧光的CQDs。并且小分子中的氮、硫等元素可以有效提高CQDs的荧光效率。毕竟小分子聚合为高分子进而可以形成CQDs,那些有机高分子也可以作为碳源制备CQDs,比较常用的有木质素、壳聚糖、淀粉和海藻酸钠等。而对于蛋白质,除含碳、氢原子外,还含有如氧、硫、氮等杂原子,这可以在制备CQDs的同时对其进行修饰,可以有效提高量子点的荧光效率,更是受到众多研究者的关注,比如牛奶(Anal. Chem., 2014, 86, 8902-8905,图2)、蚕丝、羊毛和蚕蛹(J. Mater. Chem. B, 2016, 4, 387-393,图3)等都被用作过碳源。 图2. 牛奶为碳源制备CQDs。图片来源:Anal. Chem. 图3. 蚕蛹为碳源制备CQDs。图片来源:J. Mater. Chem. B 通常改进CQDs性能的方法就是掺杂了,基于此原理众多研究者也开始了各自的神操作,下边来看一下各种神奇的碳源。 水果 水果不仅美味可口,而且含有丰富的元素。丰富的元素,这似乎打开了一个大门。咱们先说一下人称“热带水果之王”的榴莲,独特的香味以及果肉的香甜让许多人对其又爱又恨,甚至飞机上以及某些饭店会禁止顾客携带榴莲。独特的香味是因为其中有含硫的化合物,基于此研究者通过对榴莲进行水热处理,制备出了量子产率为79%的硫掺杂碳量子点(S-CQDs)(ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10, 5750-5759,图4)。这操作也是让吃瓜群众很震惊,震惊到不知道手里的瓜也可以制备碳量子点(J. Mol. Liq., 2018, 269, 766-774, 图5)。除此之外,甘蔗汁、橘子汁、葡萄汁和香蕉汁都被证明是可以制备碳量子点的。更重要的是不仅果汁可以,果皮也行(比如香蕉皮、橘子皮和柠檬皮)。因此,各位以后吃完水果请不要乱扔果皮和果核,往深了想想那就是一篇篇文章啊。 图4. 榴莲为碳源制备CQDs。图片来源:ACS Appl. Mater. Interfaces 图5. 西瓜汁为碳源制备CQDs。图片来源:J. Mol. Liq. 蔬菜 蔬菜中的大蒜也算是让人又爱又恨的一款了,吃过之后,呼吸之间会很有味道,而这也为一步制备N,S,C-QDs提供了条件(Sens. Actuators B, 2016, 223, 689-696图6)。另外一种很有味道的蔬菜是芫荽,俗称香菜,但是虽然叫香菜,却有人觉得香菜是肥皂味或臭虫味的。香菜叶含有丰富的碳、氮、氧的碳水化合物,研究人员利用水热处理可以很快得到量子点(Analyst, 2015, 140, 4260-4269, 图7)。当然,并不是只有这些有味道的蔬菜才能够制备量子点,基于萝卜、白菜、姜、辣椒、莲藕、蘑菇、土豆、扁豆、西蓝花和南瓜等制备量子点的文章都有发表。 图6. 大蒜为碳源制备CQDs。图片来源:Sens. Actuators B 图7. 香菜叶为碳源制备CQDs。图片来源:Analyst 除了这些蔬菜之外,有很多植物也已经被证明可以制备量子点,比如海藻、凤眼莲、银杏叶、绿茶,以及常被用于美容的芦荟也可以(J. Agric. Food Chem., 2015, 63, 6707-6714,图8)。平时走在路边,看到的花花草草没准都可以(Sens. Actuators B, 2018, 276, 82-88,图9;Appl. Surf. Sci., 2019, 463, 283-291,图10)。 图8. 芦荟为碳源制备CQDs。图片来源:J. Agric. Food Chem. 图9. 羊蹄甲花为碳源制备CQDs。图片来源:Sens. Actuators B 图10. 草为碳源制备CQDs。图片来源:Appl. Surf. Sci. 废弃物 以废弃物为小标题,可能有些大了,但是你看完笔者的列表之后可能就明白了……如果真要好好分类,真是难为笔者了。 轮胎灰(Chem. Commun., 2013, 49, 10290-10292) 蜡烛灰(Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 6473-6475) 虾壳(Sens. Actuators B, 2016, 224, 396-403) 鱼鳞(Sens. Actuators B, 2018, 262, 928-937) 麦秸(Appl. Surf. Sci., 2015, 355, 1136-1144) 玉米渣(Ind. Crops Prod., 2019, 133, 18-25) 废纸(New J. Chem., 2014, 38, 906-909) 过期可乐(Sci. Rep., 2017, 7, 11222-11234) 手指甲(Sens. Actuators B, 2018, 267, 494-501) 还有更狠的。以尿为碳源制备量子点的文章已经发表了(Talanta, 2018, 188, 35-40,图11)!而以鸽子屎作为还原剂制备纳米材料的工作也已经出现(ACS Sustainable Chem. Eng., 2017, 5, 4897-4905,图12),照这样发展下去,不知道能不能以屁作为碳源制备量子点? 图11. 尿液为碳源制备CQDs。图片来源:Talanta 图12. 鸽子屎为还原剂制备纳米材料。图片来源:ACS Sustainable Chem. Eng. 后记 笔者一直认为做实验应该是很有意思的,思考问题可以天马行空,做出来的东西可以古里古怪。而最近笔者突然感觉有点没有意思了,特别是常听到做实验就是为了发文章的抱怨,让自己一直深陷这个问题,做实验到底有什么用呢?严重的时候看到自己刷瓶子用了那么多的水都为水感到可惜。 说到这里,不得不提最近发表的一篇群嘲大量同行的ACS Nano神文(ACS Nano, 2020, DOI: 10.1021/acsnano.9b00184),让我们先来领略一下那霸气侧漏的标题“Will Any Crap We Put into Graphene Increase Its Electrocatalytic Effect?”,“Crap”估计是看着学术期刊的面子才用的,我猜作者心中呼喊的那个词应该是“sh*t”!石墨烯作为研究热点,自然少不了拿各种物质掺杂一下测测性能提升了多少,然后灌一篇篇SCI……捷克科学家Martin Pumera估计是受够了这种水文,拿鸟屎作为掺杂剂提高石墨烯的电催化性能,严谨的实验和辛辣的文笔,构成了这篇“揭穿国王新衣”的大作!尽管只是篇Perspective,笔者觉得意义远大于一大堆Research Article。 不过,话又说回来,哪有那么多有趣又有真正意义的idea呢? (本文由Sunshine供稿)

来源: X-MOL 2020-01-27

这些不光是美食,还能上Nature大子刊和PNAS

过年了,疫情汹汹大家不得不宅在家里,每天的日子都在吃吃喝喝中度过。作为传统的海鲜河鲜,虾是最受欢迎的美食之一。(先说明一下,虽然这次新型肺炎发现于一家海鲜市场,但罪魁祸首很有可能是该市场里售卖的“野味”。野生动物不能吃,大家都知道了吧!) 图1. 凡纳滨对虾。图片来源于网络 但总有一些独具慧眼的大神除了吃之外,还能挖掘出神奇生物背后一个个有趣的故事,就比如本文要介绍到的来自以色列魏茨曼科学研究所的研究团队,Benjamin A. Palmer和Dan Oron及其合作者们。他们注意到虾(凡纳滨对虾,Litopenaeus vannamei,又称南美白对虾、白脚虾,这下和超市里的食材对应上了吧?)的复眼底部有一层异黄蝶呤组装形成的纳米颗粒。他们的研究发现,这些纳米颗粒能增强入射光的背散射,也即提升眼睛对光的敏感性,相关成果发表在近期的Nature Nanotechnology。[1] 实际上,他们几年前就开始关注十足纲甲壳动物眼睛中的这一特殊结构。2018年,他们就在PNAS [2]上报道了另外与虾有关的研究,不过对象是克氏原螯虾(Procambarus clarkii,这个就更有名了,大名鼎鼎风靡全国的“小龙虾”就是它啦)。 图2. 克氏原螯虾复眼的结构。(A)X射线显微CT扫描,(B)从角膜上方拍摄的光学显微镜图像,(C)复眼结构的截面示意图。图片来源:PNAS 虾的眼睛通常是由数千个小眼构成的反射叠加复眼。如图2C所示,每个小眼起始于角膜(cornea),截止于具有感光能力的感杆束(rhabom)。在研究中,他们注意到复眼底部的绒毡层反射器(tapetum reflector,图2C)中有一些奇特的纳米颗粒,由异黄蝶呤单晶组成。晶体衍射的结果表明,在晶体中分子采取如图3所示的方式进行堆积。 图3. 复眼中异黄蝶呤单晶的结构分析。图片来源:PNAS 近期他们将目光转向了另一种虾,也就是本文的开始提及的凡纳滨对虾,因为它的复眼中有更高密度的异黄蝶呤纳米颗粒。有趣的是,这里的纳米颗粒表现出核壳结构,并且外壳是由一些不规则多边形的异黄蝶呤纳米片(尺寸约为50 × 50 × 10 nm)紧密层层堆积而成,整体厚度约70 nm,而中空的内核可以认为是由水溶液填充。进一步的透射电镜和电子衍射结果可以确认,这里纳米片都是单晶,并且晶体的a轴沿着球的半径方向。 图4. 凡纳滨对虾复眼中具有核壳结构的异黄蝶呤纳米颗粒 图片来源:Nature 在cryo-SEM下可以发现,这些核壳纳米颗粒沿着绒毡层反射器表面进一步组装(排列),使得绒毡层反射器在偏光显微镜下表现出明显的蓝色。分别测量绒毡层反射器和它下方的染料层的背散射光谱(图5c),可以看到,绒毡层(蓝色曲线)对蓝光的散射明显增强,相对的,染料层(橙色曲线)吸收了几乎所有的光。 图5. 绒毡层的显微结构和光学特性。(a和b) 分别是复眼在偏光显微镜下的侧视图和顶视图,(c) 绒毡层反射器以及它下方的染料层的散射曲线。图片来源:Nat. Nanotech. 为什么会这样呢? 考虑异黄蝶呤纳米片中分子的排列方式,可以认为这些纳米颗粒具有球状双折射性质:沿着球面和垂直于球面的折射率分别为no= 1.96, ne= 1.40(图6a)。图6b的蓝色曲线展示了由米氏散射理论得到的归一化全散射截面。作为对比,图中的橙色曲线是当异黄蝶呤采取无序堆积形成各向同性颗粒时的结果,仅比双折射颗粒稍差。然而,对绒毡层而言,更重要的是背散射的效率。在图6c中可以看出,双折射纳米颗粒的背散射效率在蓝光波段是各向同性纳米颗粒的两倍,在绿光和红光波段则更显著。模拟结果还指出,当外壳厚度约为70 nm时,纳米颗粒在380-600 nm波段的背散射效率最高,这和前面显微镜观察的结果是一致的。 图6. 对单个纳米颗粒的散射进行分析。图片来源:Nat. Nanotech. 纳米颗粒在绒毡层上的排列具有短程有序的特点,可以看作是一个个小的光子晶体,因而根据排列的周期性,能反射特定波长的光(这里周期约为300 mn,所以对蓝光的反射能力较强)。进一步用有限元分析可以发现纳米颗粒双折射特性的重要性:它们构成的阵列甚至能反射波长超过450 nm的光(当壳层足够厚时);相对的,各向同性纳米颗粒只能反射波长低于425 nm的光。 图7. 对比各向同性 (a) 和双折射纳米颗粒 (b) 的反射能力。图片来源:Nat. Nanotech. 需要指出的是,这种双折射纳米颗粒增强反射能力的光学策略甚至在人造体系中都从未有过报道。尽管此前已经有理论研究指出由双折射基元构成的材料将具有一些优异的光学特性,但由于难以实现双折射颗粒的单轴取向,从未被实现过。而在虾身上,自然巧妙的采用球型双折射的方式避开了上述困难。 为什么虾会需要出如此奥妙的光学系统呢?绒毡层背散射效率的最大化能让感杆束的密度(也就是复眼中小眼的数量)能最大化,同时相邻的感杆束的入射光不会互相干扰,从而获得更好的视野。而后者对虾的生存至关重要,漫长的进化最终使它们获得了这个神奇的能力。 过年了可别光想着吃,说不定某些地方也会给你灵感,引出一篇文章也说不定啊? 参考资料: 1.A highly reflective biogenic photonic material from core–shell birefringent nanoparticles. Nat. Nanotech., 2020, DOI: 10.1038/s41565-019-0609-5 https://www.nature.com/articles/s41565-019-0609-5 2. Optically functional isoxanthopterin crystals in the mirrored eyes of decapod crustaceans. PNAS, 2018, 115, 2299-2304, DOI: 10.1073/pnas.1722531115 https://www.pnas.org/content/115/10/2299 (本文由荷塘月供稿)

来源: X-MOL 2020-01-26

一个“学术型”吃货的自我修养

不少人每天都在被两个终极哲学问题困扰——我是谁?我今天中午吃点啥?人生苦短,大部分人对解决第一个问题就不要心存幻想了,还是把有限的时间放在思考第二个问题上吧…… 小希一直觉得,做菜和做化学实验很类似。 (1)做实验穿实验服,做菜要穿上围裙;做实验需要管式炉、反应釜、单口瓶、三口瓶,做菜需要电饭煲、高压锅、炒锅、煮锅; (2)新买的试剂有的要放在冰箱里储存比如双氧水,新买的食材有的要放在冰箱里冷冻比如五花肉; (3)都需要严格的步骤和要求,一步一步的来,按照文献调整反应物的配料比和加料顺序,按照菜谱准备食材用量以及掌握火候; (4)文献中经常有描述不清的反应步骤和加入量,类似于菜谱中经常会有“盐少许”、“酱油适量”这样模糊的叙述,让人摸不着头脑; (5)有些实验反应很快(如click reaction),类似于爆炒或煎炸,有些实验却需要24小时过夜,类似于小火煨煮和煲汤; (6)有些实验需要分步完成,类似于回锅肉要先煮后炒;有些实验可以“一锅煮”(one-pot reaction),就像重口味的卤煮火烧; (7)有的试剂过了保质期还能用,有的调料过了保质期也还能吃;但有的实验今天不处理明天就全都失败(尤其是生物实验……),类似的有些菜放进冰箱,第二天的口感就难以下咽; (8)做实验总有一些关键步骤,操作错了实验一定失败,就如同做菜忘了放盐、某网红不粘锅忘了放油(OMG!粘它~粘它~粘它~) …… (n)更重要的是,明明一模一样操作,却经常有些文献的结果无法重复;手拿菜谱炒菜,也经常端出黑暗料理——这可能就是传说中“买家秀”和“卖家秀”的区别。 看起来,做菜和做实验没什么区别嘛。图片来源于网络 唯有美食与爱不可辜负,作为一名吃货,最高境界是“眼见为食”,让我们红尘作伴,吃的潇潇洒洒……话说这红尘中无数的美食,“咖喱牛肉”要算小希最爱的菜品之一,那就先聊一聊咖喱吧。 咖喱,是以姜黄为主,加入白胡椒、小茴香、桂皮、干姜、花椒、八角、辣椒等多种香辛料配制而成。相传源自印度,据考证至少已有4000多年的历史 [1],据说由于单一香料不能去羊肉的膻味,因此古人就用多种香料来一起烹调。如今,咖喱已成为亚太地区主流的菜肴口味之一。 咖喱的制作原料,图片来源:ChemistryWorld [2] 其实,咖喱的口感千差万别,印度人会再加入丁香和芥末籽,新加坡人加椰汁,马来人加芭蕉叶,日本人加果泥。但还是要提示下重点,是姜黄。姜黄是草本植物,《唐本草》里就有记载,具有行气破瘀,通经止痛的功效。现代科学研究,姜黄的主要成分姜黄素,具有降血脂、抗炎和抗癌的作用,不过在小鼠身上的实验,还证实姜黄素可以终止早期妊娠 [3]。所以准妈妈们要注意,可别每天十碗八碗咖喱饭那样吃哦。 姜黄素的分离、提取及结构。图片来源:Biochem. Pharmacol. [3] 其实,调味品的制备过程不同,口味就会大相径庭,其原因与化学依旧密不可分。比如小希更喜欢用咖喱块,而不喜欢咖喱粉。咖喱块的制作方法,通常是先用油将香料煎一下,以提取其中的风味分子,因为这些分子大多数溶于油,就比如我们平时吃的油泼辣椒。 辣椒素 有趣的是,2008年,牛津大学的研究者曾开发了一种电化学方法,用来测量辣度——斯高威尔(Scoville Heat Unit)。这是一位美国的药剂师 Wilbur Scoville 在1912年定义的辣椒辣度的单位。研究者采用多壁碳纳米管电极,通过吸附溶出伏安法对辣度进行测量,该技术已由电化学传感器制造商Zimmer & Peacock成功商业化,是世界上唯一一款用于测量辣椒产品辣度手持式仪表,不过价格不菲——5395欧元 [4]。 辣度手持式仪表。图片来源:Zimmer & Peacock网站 [4] 我们常见的咖喱粉,就是将各种香料干燥后,研磨混合而成。咖喱粉主要分为印度式和欧洲式,前者使用香料不多,大约10种左右,比如姜黄、辣椒、茴香、姜、蒜、盐、小豆蔻、肉桂、丁香等;而日式咖喱粉属于欧洲式,使用香料可高达30-40种。调味品的新鲜程度和干燥过程,在一定程度上决定了咖喱的口味,究其原因,我们可以从分子角度解释。 姜辣素、姜烯酚和姜酮 比如,我们常用的生姜,姜辣素(gingerol)在其中呈现出刺激的味道。俗话说,“姜是老的辣”,当生姜干燥后,姜辣素会转变成姜烯酚(Shogaols),后者比前者辛辣两倍 [2]。然而,如果你选择了烘烤的方式,加热则会产生较多的姜酮(zingerone),它的刺激性较小,还有一点甜味。要是你在圣诞节品尝姜饼,其中辣中带甜的口感,就不难理解了。 2019圣诞节,“109咖啡”的咖啡师们自己做的姜饼屋。拍照:阿娇 东西方美食各有千秋,还真有研究者从分子层面来分析过两者的差异。2011年,美国东北大学的研究者通过对世界各地56498份食谱的研究,绘制成风味网络 [5]。其中,圆圈的大小表示该食材在所有食谱中的使用频率,比如,鸡蛋出现在20951种食谱中,使用率超过三分之一;而茉莉花茶、牙买加朗姆酒等配料只存在于某一个配方中。而圆圈间连线的粗细,表示两种食材中共有的风味化合物数量的多少。 风味网络绘制分析。图片来源:Sci. Rep.[5] 研究者将食谱中所含的381种食材作为节点,所包含的1021种风味化合物作为连线,绘制出了风味网络。菜谱按区域可分成不同的菜系(北美、西欧、南欧、拉丁美洲和东亚),每个地区都各有特色。比如大米、生姜、芝麻油和酱油是东亚的代表食材,洋葱和猪油是匈牙利美食的标志,而牛奶和黄油最常见于北美和西欧的食谱。 风味网络。图片来源:Sci. Rep. [5] 文章的结论非常有趣,北美和西欧的食谱符合所谓“食物配对”假说,即所用食材往往在成分中包含大量滋味相似的分子;而东方菜系正好相反,倾向于更加复杂多样的风味,食材中的风味化合物往往差别很大。 风味原则。图片来源:Sci. Rep.[5] 印度的研究者也得到过类似的结论,“食物配对”假说在北美、西欧和拉丁美洲的菜系中得到了证实,然而印度、韩国和南欧的菜系却偏离了该假说 [6]。同时,印度菜也分为八大菜系,不同的香料使用,是其特色食物的关键。 配方相关性计算示意图。图片来源:PLOS ONE [6] 吃完了外卖,我们关于咖喱、做菜和化学的二三事就先聊到这吧,2020年,实验室继续搬砖,也祝各位,搬砖有收获,实验有结果,投稿有回音,付出有回报。 参考文献: [1] Lawler A. The Ingredients for a 4000-Year-Old Proto-Curry. Science, 2012, 337, 288, DOI: 10.1126/science.337.6092.288-a https://science.sciencemag.org/content/337/6092/288.1 [2] Currying flavour https://www.chemistryworld.com/features/the-chemistry-of-a-curry/4010617.article [3] Goel A., Kunnumakkara A. B., Aggarwal B. B. Curcumin as “Curecumin”: From kitchen to clinic. Biochem. Pharmacol., 2008, 75, 787-809. DOI: 10.1016/j.bcp.2007.08.016 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006295207005758?via%3Dihub [4] Zimmer & Peacock网站 https://www.zimmerpeacocktech.com [5] Ahn Y. Y., Ahnert S. E., Bagrow J. P. et al. Flavor network and the principles of food pairing. Sci. Rep., 2011, 1, 196. DOI: 10.1038/srep00196 https://www.nature.com/articles/srep00196 [6] Anupam J., Rakhi N. K., Ganesh B. et al. Analysis of Food Pairing in Regional Cuisines of India. PLOS ONE, 2015, 10, e0139539, DOI: 10.1371/journal.pone.0139539 https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0139539 (本文由小希供稿)

来源: X-MOL 2020-01-25

春节特辑:2019年读者最爱文章Top 10

过去的一年里X-MOL刊登了很多有深度、有意思的文章,我们挑选其中读者阅读量最高、分享最多的十篇,作为春节特辑,祝各位读者新春愉快! 1. Nature Chem.:实验室安全,警钟长鸣! 图片来源:Metu HS iGEM 2016 加拿大温莎大学的A. Dana Menard和John F. Trant在Nature Chemistry 上发表综述文章,对近些年学术实验室安全研究进行了总结分析,强调了两个导致事故发生的主要风险,一是来自实验所用的材料设备,另一个是来自操作者,主要包括操作者的专业知识或技能。 点击阅读详细 2. 终于拿到了!“足够好”老爷子等三科学家获得2019年诺贝尔化学奖 John B. Goodenough教授、M. Stanley Whittingham教授和吉野彰博士。图片来源:Nobelprize.org 2019年10月9日,新一届诺贝尔化学奖揭晓,在“发现锂离子电池”中做出卓越贡献的三位科学家分享了这一科学界的顶级荣誉,他们是:德州大学奥斯汀分校的“足够好”老爷子——John B. Goodenough教授、宾汉姆顿大学的M. Stanley Whittingham教授和旭化成公司的吉野彰(Akira Yoshino)博士。 点击阅读详细 3. Nature:南京大学戈惠明、谭仁祥和梁勇团队发现自然界中首例催化[6+4]环加成反应的酶 自然界中首例催化[6+4]环加成反应的酶。图片来源:Nature 南京大学戈惠明、谭仁祥和梁勇研究团队巧妙设计实验,通过体内敲除基因、体外酶催化反应、量子化学计算、分子动力学模拟以及蛋白晶体的研究等,表征了首例可催化[6+4]/[4+2]环加成反应的酶。这类酶的发现将进一步拓展人们对周环反应酶的认识,启发科学家们将来利用和改造周环反应酶来实现有价值的分子转化。 点击阅读详细 4. 这个搅反应的小东西,也许真能“搅”了你的反应 图片来源:ACS Catal. 俄罗斯科学院泽林斯基有机化学研究所Valentine P. Ananikov研究组在ACS Catalysis 发表文章,直指聚四氟乙烯磁力搅拌子表面残留的杂质会影响有机化学反应。无独有偶,美国莱斯大学的Angel A. Martí团队在ACS Omega 发表文章,分享了他们在研究纳米管时发现的聚四氟乙烯搅拌子对化学反应的影响,指出公认极为稳定的聚四氟乙烯也可能参与了Billups−Birch还原反应,从而阻碍了碳纳米管和氮化硼纳米管的官能化过程。 点击阅读详细 5. Science:越吃越胖,越胖越吃 高脂饮食的肥胖小鼠LHAVglut2神经元的响应强度变弱。图片来源:Science 看看身边,或者翻翻朋友圈,体重超标又酷爱美食的大有人在。“越吃越胖,越胖越吃”,难道我们的欲望真的不受自己支配?北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员在Science 发表论文,通过巧妙的神经学实验找到了“越胖越想吃”的原因——暴饮暴食居然会带来大脑的改变,这种改变反过来又促进进一步的暴饮暴食。 点击阅读详细 6. 玄学还是科学?微米级水滴竟是高效还原剂 图片来源:J. Am. Chem. Soc. 斯坦福大学Richard Zare和韩国基础科学院Hong Gil Nam等研究者在J. Am. Chem. Soc.发表论文,通过一系列严谨的实验证明微米级水滴确实可以在不借助外加电场或还原剂的情况下还原一些分子。他们认为,水-空气界面在反应中起到了至关重要的作用。 点击阅读详细 7. 论早上睡懒觉的重要性 美国华盛顿大学(UW)的Horacio de la Iglesia教授等人以西雅图两所公立高中的学生为研究对象,对比了他们在早上上学时间从7:50推迟到8:45前后的变化,发现这些高中生每天的中位睡眠时间增加了34分钟,出勤率有明显提升,课堂表现更好,中位成绩更是提高了4.5%。他们这些量化的数据,支持了推迟早上上学时间与青少年睡眠及学业改善的联系。该工作发表在Science Advances 上。有意思的是,作者在论文标题中用了“Sleepmore in Seattle”这么文艺的表达,致敬汤姆•汉克斯与梅格•瑞恩主演的经典电影《西雅图夜未眠》(Sleepless in Seattle)。 点击阅读详细 8. Nat. Nanotech.:出乎意料!无机纳米颗粒竟可促进癌症转移 纳米颗粒(NP)促进癌症转移。图片来源:Nat. Nanotech. 新加坡国立大学(NUS)David Tai Leong教授及Han Kiat Ho教授等科学家发表在Nature Nanotechnology 的研究结果表明,常用的无机纳米颗粒,包括二氧化钛、二氧化硅、金纳米颗粒,静脉注射入动物模型后会加速乳腺癌细胞的内渗(intravasation)和外渗(extravasation),增加现有的癌症转移程度并促进新转移位点的出现。而这一切,与血管内皮钙粘蛋白(VE-cadherin)的相互作用有关。 点击阅读详细 9. 有你的方向吗?IUPAC十项将改变世界的化学创新 图片来源:IUPAC 2019年对化学人来说是个非常特殊的年份。大名鼎鼎的国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)迎来了自己100周年的生日;同时,今年是门捷列夫首次发表元素周期表150周年,联合国也将今年定为“国际化学元素周期表年”,简称“IYPT 2019”。在这个特殊的年份里,IUPAC特意向全球化学家征集意见并最终评选出了10项最有可能改变人类社会的化学创新,包括:纳米杀虫剂、对映选择性有机催化、固态电池、流动化学、无溶剂反应、用于集水的MOF等多孔材料、选择性酶的定向进化、塑料降解、自由基聚合的可逆失活、3D生物打印。 点击阅读详细 10. DIY原子力显微镜,成本不到1万? DIY原子力显微镜。图片来源:胡恩德博士 2013年,在清华大学担任访问教授的François Grey决定在他负责的国际暑期学校项目中进行一项看似不可能的任务:用不到1000美元的预算,DIY一台AFM。项目组成员有博士生,也有本科生,某些阶段甚至还有清华附中的高中生和初中生参与。Grey带着他们的从中关村的电脑城淘电子零部件,用时髦的3D打印定制关键零件,甚至采用了大量的乐高用于组装。经历不到一周的艰苦工作,他们成功制作出了一台原型机。稍微有点遗憾的是,此时经费已经超出了1000美元。随后,胡恩德(En-te Hwu)博士也参与了该项目合作,真正推动了DIY平价AFM的发展。在该设计方案中,巧妙利用了每个人身边的器件,包括在家里落灰的DVD光驱、压电喇叭等,制作一套纳米级AFM,材料价格(不包含控制器)不超过1万元人民币。 点击阅读详细

来源: X-MOL 2020-01-24

华东理工大学化学工程联合国家重点实验室 分离膜及能源材料课题组诚招博士后

(分离膜材料,催化膜材料,电池隔膜,电催化材料方向) 分离膜及能源材料课题组简介 课题组由徐至教授于2019年3月成立,徐至教授博士毕业于辛辛那提大学化学工程专业,之后以博士后身份在美国辛辛那提大学和英国牛津大学从事分离膜材料、电池与电池隔膜的研究,尝试将化学工程理论与方法用于电池系统设计和膜材料的制备,积累了较为丰富的化工、新材料、能源方面的理论基础和工作经验。近年来,徐至教授在Science Advances, Advanced Science, Angew.Chemie, Chemistry of Materials, Journal of Membrane Science 等国际知名期刊发表论文多篇,并申请多项美国专利。徐至教授于2019年入选第15批次“国家海外高层次人才引进计划”,受聘为华东理工大学化工学院教授。目前徐至教授课题组现有教授1人,副教授1人,研究生20余人。课题组主要从事无机分子筛膜,膜催化,多孔纳米片(分子筛纳米片,MOF纳米片)膜,混合基质膜的设计制备,以及其在新能源领域(液流电池,氢燃料电池)中的应用研究。 招聘要求 1. 申请者应具有海内外知名大学或研究机构(或即将获得)的博士学位,有海外工作经历者可优先考虑; 2. 具有材料科学与工程、物理化学、膜分离过程与技术等方面的专业基础知识;若有膜制备及膜过程、或电化学催化氧化、或纳米材料合成与表征等方面的研究经历者优先考虑; 3. 申请者应具有较强的独立研究工作能力,对科学研究有浓厚兴趣及创新意识,有团队与协作精神,并具有良好的沟通能力。 岗位职责 1. 独立开展膜材料或催化膜材料及其制备的相关研究工作,协助指导研究生,分析总结科研结果,定期参与课题组科研讨论会; 2. 按计划完成博士后研究任务,发表高水平科研论文; 3. 申请中国博士后科学基金或其他科研项目,与合作导师共同承担重要的科研课题。 待遇 1. 年薪根据华东理工大学相关规定从优考虑并结合工作业绩发放津贴,年薪22万(起薪)-40万(起薪+科研绩效奖励),支持申请上海市超级博士后(若取得待遇另加20万); 2. 根据华东理工大学博士后管理政策办理有关落户事宜; 3. 可提供博士后公寓,享受社会保险和住房公积金待遇,其他福利按华东理工大学规定执行; 4. 课题组支持在站博士后申请各项人才计划以及国家自科基金,博士后基金等。 5. 优秀博士后出站后鼓励申请留校任教(具体留校条件可详细咨询)。 应聘材料 1. 个人简历及个人博士后工作计划; 2. 博士期间或前期研究工作介绍、论文清单及首页复印件或论文接受函等材料。 请有意者将相关应聘材料发送至徐至教授邮箱zhixu@ecust.edu.cn,邮件标题注明:申请“博士后” 联系地址:上海市梅陇路130号,华东理工大学实验12楼331室,邮编200237 虽然本课题组成立未达一年,但因此正处在快速发展的上升时期,热忱欢迎有志向的科研青年加入我们寻求共同发展。另外,本课题组还招特聘副研究员及讲师各一名,具体情况面议,同时长期招收博士、硕士研究生,广阔天地,大有可为,期待您的加入!

来源: X-MOL 2020-01-23

小小配体,破解数十年困局:Science报道Beller团队共轭二烯选择性双羰基化突破

目前,全世界每年生产各类羰基化合物(例如醛、酸、酯)超过1000万吨,大多是通过烯烃与CO的羰基化反应制备而成,这表明羰基化反应是工业催化上最重要的应用之一。然而,尽管均相催化羰基化反应已经走过了80多年的岁月,但1,3-丁二烯的直接双羰基化反应仍然是历史难题。一旦该问题得以解决,无疑将为社会提供一个环境友好、原子经济性的己二酸二酯的合成方法,而后者可以应用在增塑剂、香水、润滑剂、溶剂、尼龙、医药中间体以及年产数百万吨的聚酰胺和聚酯等高附加值产品的生产上。目前工业上生产己二酸二酯的主要方法是将环己醇或环己酮在过量硝酸作用下氧化成己二酸后再酯化,该过程不仅需要耐腐蚀的特种设备,还会产生比CO2吸热能力强300倍且破坏臭氧层的N2O。因此,从环保和经济角度出发,世界上各大化工企业和研究机构(如BASF、Dupont、Shell、Dow、Kuraray和中国石化)都在不遗余力地研究如何实现丁二烯直接双羰基化来制备己二酸二酯,可惜数十年来进展并不大,并没有开发出在工业上可行的成果,最多是需要多步操作的小规模试验并且产生线性己二酸二酯的选择性差强人意(60-80%)。 为何均相催化1,3-丁二烯的高选择性双羰基化工艺开发如此困难?主要存在以下几个挑战:(一)同一种催化剂必须能促进两种不同的羰基化过程,这在此前无法实现;(二)丁二烯在单羰基化后必须将双键异构化到末端才能形成线性二羰基化产物,这一过程在热力学上是不利的;(三)必须抑制反应过程中的副反应,如调节聚合、氢烷氧基化和(共)聚合等。 1,3-丁二烯制备己二酸酯中可能的反应。图片来源:Science 在烯烃羰基化研究领域,德国罗斯托克大学莱布尼茨催化研究所(LIKAT Rostock)的Matthias Beller教授(点击查看介绍)课题组有着深刻的理解和丰硕的成果。2017年,该团队就发现含碱性双吡啶取代基的双齿膦配体可以显著加速钯催化烯烃与一氧化碳(CO)的烷氧羰基化反应(Nat. Commun., 2017, 8, 14117-14127)。在此基础上,通过一系列的配体筛选,他们发现吡啶取代的双齿膦配体(HeMaRaphos)与钯配位后,可催化1,3-丁二烯和CO发生选择性双羰基化反应,在丁醇存在下直接合成己二酸二酯,在工业上可行的条件下具有高达97%的选择性和100%的原子经济性,转化数(TON)超过60000,并且能够实现200 g规模的合成。该催化剂体系还支持由其他一系列1,2-二烯和1,3-二烯来合成二酯和三酯。相关结果发表在Science 上。 Beller教授及本工作放大反应示例。图片来源:LIKAT Rostock官网和Science 根据之前的研究经验,他们认为实现该转化的关键在于配体。作者首先尝试使用大规模制备异丁烯酸甲酯的常用配体1,2-双[(二叔丁基膦)甲基]苯(L1,dtbpx),尽管产率较低(18%),但是选择性很高(97%)。其衍生物L2和L3对反应也没有任何促进效果。结合之前的研究工作,他们认为在特定配体的主链上引入合适的碱性基团或许能够提高催化剂的反应活性。值得注意的是,当使用双吡啶取代的衍生物L4时,能够大幅度地提高反应的收率(77%),虽然选择性一般(48%)。这就意味着或许可以利用L1上大位阻和富电子的二叔丁基膦基团促进C-C双键的快速异构化来实现高选择性,同时又保留L4上的叔丁基-2-吡啶基膦基团对钯物种的活化作用进而加速醇解过程实现高反应性。果然,单吡啶取代的配体L5(HeMaRaphos)能够以85%的收率和97%的选择性实现1,3-丁二烯的双羰基化反应。虽然X-ray结果中并未发现吡啶上N原子与钯中心的配位作用,这表明在溶液状态下存在某种半稳定结合模式(hemilabile binding)可以提高催化剂的稳定性。此外,作者还筛选了其他70余种配体,但效果均不如L5。 配体筛选。图片来源:Science 为了探究为何钯催化剂和HeMaRaphos能高选择性高收率的合成己二酸二酯,作者进行了动力学监控实验。他们发现,在最初的半小时内,Pd(TFA)2、L5和对甲苯磺酸(PTSA)原位形成活性氢化钯复合物;然后对1,3-丁二烯进行羰基化反应生成3-戊烯酸正丁酯3a,并在1.5小时达到最大产率(50%),此时若停止反应就可分离出3a,该中间体可以继续异构化为高活性物种3c(检测不到),后者则快速发生羰基化反应得到己二酸二酯4a。 动力学监控实验。图片来源:Science 通过对钯催化剂、酸、温度和压力进行条件优化,作者找到了最优条件并进行了底物扩展。除了前文所述的催化剂转换数(TON > 60000),在低催化剂负载量(< 0.05 mol%)和克级规模(> 200 g)上也能实现1,3-丁二烯的双羰基化反应,且能够以88%-95%的收率和> 97%的高选择性得到目标产物己二酸二正丁酯。此外,作者还考察了15种不同二烯和30多种不同醇的反应,结果显示收率和区域选择性均非常好,其中包括非端烯(如1b-1f)、大位阻的烯烃(如1g-1k)和1,2-二烯(如1n, 1o),三烯化合物月桂烯1m也能转化为相应的三羧酸正丁酯。另外,含有不同取代基(卤素、吸电子基、供电子基或杂环)的脂肪醇也都能顺利实现该转化。 底物扩展。图片来源:Science 总结 毫无疑问,该工作改变了以前过程繁琐、使用腐蚀性硝酸和温室气体的合成路线,提供了一种高效制备己二酸及其酯的新策略,该方法原子经济性高并且绿色环保——“一步到位”。为此,德国有机合成化学家Thomas Schaub在Science 上发表了名为“Producing adipic acid without the nitrous oxide”的评论文章[1]。除了赞赏之外,Thomas Schaub还指出该研究离真正的工业化还有一段距离,比如配体的合成成本较高(需要7步,且总收率< 20%)、催化剂的长期稳定性和可回收性需要评估以及得到高转化数的代价是牺牲收率(64%)和时间(120小时)等等。 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): Direct synthesis of adipic acid esters via palladium-catalyzed carbonylation of 1,3-dienes Ji Yang, Jiawang Liu, Helfried Neumann, Robert Franke, Ralf Jackstell, Matthias Beller Science, 2019, 366, 1514-1517, DOI: 10.1126/science.aaz1293 导师介绍 Matthias Beller https://www.x-mol.com/university/faculty/47814 参考文献: 1. Producing adipic acid without the nitrous oxide. Science, 2019, 366, 1447, DOI: 10.1126/science.aaz6459 https://science.sciencemag.org/content/366/6472/1447 (本文由峰千朵供稿)

来源: X-MOL 2020-01-22

Chem. Mater. | 弹性金属-有机框架中的“呼吸”唤醒长余辉

英文原题:Breathing Ignited Long Persistent Luminescence in a Resilient Metal-Organic Framework 通讯作者:潘梅,中山大学 作者:Zheng Wang, Cheng-Yi Zhu, Zhang-Wen Wei, Ya-Nan Fan, and Mei Pan* 长余辉是在外源性光激发停止后的持续发光现象,在军事夜视、防伪编码、生物成像、装饰显示等领域都具有重要的应用价值。然而,传统的长余辉材料大多是纯无机体系。近年来,有机长余辉的研究也取得了长足的发展。而基于两者结合的金属-有机框架(MOF)材料,因具有多元组合、动态可调的框架结构,既能实现不同发光中心和发光机制的协同耦合,又能通过框架本身及与溶剂、客体、光热压等外界刺激的相互作用产生目标性发光响应和调控,因而在获得可调性长余辉发光方面具有独特的优势。 近日,中山大学潘梅教授(点击查看介绍)课题组基于前期金属-有机材料长余辉发光的研究基础,设计了一种弹性金属-有机框架,将MOF的动态呼吸结构转换与可逆的长余辉发光调制相结合,获得了独特的“呼吸”唤醒长余辉现象。该MOF由D-π-A配体HTzDPTpy和Cd(II)金属离子组装而成。如图1所示,在初始的框架结构(LIFM-WZ-1)中,晶格间隙间存在一定量的结晶水,晶胞结构松弛。在加热(H)或真空(V)条件下,MOF框架发生动态呼吸,将晶格间隙间的水分子分步呼出,晶胞结构收缩。当回到室温和空气条件时,晶胞结构又回复到初始的含水松弛状态。伴随着上述的弹性结构转变,MOF材料的发光性能也发生可逆变化,由初始的无长余辉发光,变化到“呼吸”后的明亮红色长余辉发光。 图1. 弹性金属-有机框架中,“呼吸”现象导致的结构转换和发光调控示意图。 首先,文章通过原位变温单晶衍射和粉末衍射,详细研究了框架结构随温度变化的关系。如图2所示,在100 - 300 K 以及350 - 400 K, 随着温度的升高, 晶胞参数的微小变化归因于正常热力学膨胀。而从300 - 350 K,晶胞参数发生了明显的变化,尤其是β角和晶胞体积分别减小了15.3%和10%。具体的单晶结构解析证明,在该温度范围内,晶格间隙内的水分子逐渐失去,从开始的每个结构单元对应3个结晶水,依次变化到2个、1个和0个结晶水。这对应了具有呼吸效应MOF框架“呼出”水的过程。而当逐渐降温回到室温条件时,呼出的水分子又被重新“吸入”,形成可逆的动态循环。粉末衍射实验证明,真空和放空条件也产生同样的可逆变化过程。 图2. 温度和真空相关的结构变化:(a, b) 晶胞参数随温度的变化曲线;(c) 变温粉末衍射;(d) 模拟、室温空气、加热以及真空条件下的粉末衍射。 结构的转变不仅使样品颜色在日光下发生由黄色到橘色的转变,而且样品的光致发光颜色也发生了变化。如图3和图4所示,LIFM-WZ-1在 365 nm 紫外光照射下发蓝光,关掉紫外灯之后没有观测到长余辉发光。而当置于真空下时,样品的发光颜色由蓝色红移到黄绿色,关闭紫外灯后,发出红色的长余辉发光。通过对真空条件下的发射光谱进行分峰,可以拟合得到三个峰,分别归属于配体的荧光F、激基复合物(excimer)发光E以及室温磷光RTP,总体显示为黄绿色发光。而在室温空气条件下,excimer发光和室温磷光几乎不显现,主要表现为配体的蓝色荧光。上述真空条件下的发光变化在通入水蒸气后可逆回复到初始状态。 通过升温和降温,同样可以实现可逆的发光变化和长余辉开关的循环过程。变温荧光光谱的结果显示,随着温度的升高,水分子逐渐离去,发光颜色逐渐由蓝色转变到黄绿色。为了更直观的理解LPL随温度的变化,我们还测试了变温长余辉(LPL)光谱,结果显示,随着温度升高,LPL发光强度逐渐增强,在335 K时达到最大值。这是由于有效的系间窜跃与高温下的非辐射跃迁竞争平衡的结果。随着温度的继续上升,非辐射跃迁对光谱的影响开始占主导地位,从而导致LPL逐步减弱。样品通过呼吸效应产生的LPL开关性能,在循环八圈后仍然保持不变,进一步证实了材料的可逆性及稳定性,从而可以应用在防伪、加密等领域。 图3. (a) 298 K,空气与真空条件下LIFM-WZ-1的发射光谱(真空下发射峰分为荧光F、excimer发光E以及室温磷光RTP)以及对应的CIE坐标;(b) 空气与真空条件下磷光发射峰的衰减曲线;(c) 真空条件下水蒸气通入时间与荧光的变化关系以及对应的CIE坐标;(d) 变温荧光与对应的CIE坐标;(e) 298和335 K两个温度点下LPL开-关的循环图;(f) 变温LPL光谱。 图4. (a, b) 335 K和真空条件下,样品在可见光(SL)下的照片以及关掉灯之后样品LPL随时间的变化;(c) 粉末样品及其制作的二维码图案在室温、加热、紫外开、紫外关等不同条件下的照片。 这一成果近期发表在Chem. Mater. 上,中山大学博士研究生王政为文章的第一作者,潘梅教授为通讯作者。 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): Breathing-Ignited Long Persistent Luminescence in a Resilient Metal–Organic Framework Zheng Wang, Cheng-Yi Zhu, Zhang-Wen Wei, Ya-Nan Fan, Mei Pan* Chem. Mater., 2019, DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b04440 Publication Date: December 30, 2019 Copyright © 2019 American Chemical Society 通讯作者介绍 潘梅,中山大学化学学院教授,博士生导师。1998和2001年分别于山东大学化学院和晶体所获得本科和硕士学位,2004年于中科院上海技术物理研究所获得博士学位。2006年进入中山大学化学学院工作。目前主要开展发光功能配位超分子的结构、机制与性能研究。在JACS、Angew、Chem、Nat Commun、Chem Rev 等发表通讯/第一者论文80余篇,他引超过3600次,H指数36。获授权国家发明专利5项,2013年获国家自然科学二等奖。担任中国晶体学会青年工作委员会主任委员,“Inorganic Chemistry Communications”编辑,“高等学校化学学报”和“发光学报”青年编委。 https://www.x-mol.com/university/faculty/15341 (本稿件来自ACS Publications)

来源: Chemistry of Materials 2020-01-22

基于激光采样的高空间分辨质谱成像(HR-MSI)技术的最新进展及展望

质谱成像(MSI)技术作为一种重要的表征手段,因其具有非靶向性、无标记检测、高灵敏度、高分子特异性和多物质同时检测等诸多优势,已广泛应用于化学、物理、材料和生命科学领域。当前商品化质谱成像技术中,只有二次离子质谱(SIMS)可以提供化学成像的纳米级横向分辨率,但SIMS自身受到严重的背景峰干扰和基体效应。基于激光采样的MSI技术因其普适性和可靠性而被广泛使用,但受限于光学衍射极限,基于激光采样的质谱成像技术一直无法从微米级空间分辨率拓展到纳米尺度分析(图1a)。 对于任何成像技术,高空间分辨率都是永恒的追求,不仅可以提供更多的空间分布“细节”,还为新兴领域(如纳米材料表征、单细胞分析等)带来新的机遇。近年来多个课题组不懈努力,利用新型光学聚焦系统、极紫外波长激光、飞秒激光和近场光学技术等,已经使基于激光采样的MSI空间分辨率从几十微米降到亚微米量级(图1b)。例如,采用飞秒超短脉宽激光解吸-后电离技术在网格样品中实现了2 μm的空间分辨率;采用新型光学聚焦系统,大气压基质辅助激光解吸/电离质谱成像技术(AP-MALDI-MSI)在生物组织分析中实现了1.4 μm的最佳空间分辨率,而大气压下激光溅射-电感耦合等离子体技术在生物组织元素成像中实现了~ 1 μm的空间分辨率;采用真空紫外(VUV)或极紫外(EUV)超短波长的激光解吸/电离质谱成像技术在单细胞中获得了400 ~ 500 nm的空间分辨率。然而,不论是采用超短脉宽/波长的激光或超短焦距的光学系统,始终无法突破光学衍射极限而实现纳米尺度分析。而近场光学技术与质谱的结合为HR-MSI带来了新的机遇,通过将大气压近场光学采样系统与商品化MS结合,在获得MS信号的前提下,使用有孔针尖可获得约为200 nm的弹坑,但未能实现HR-MSI的实际应用。 图1. (a)常规的MSI技术和(b)基于激光采样技术的HR-MSI技术 针对这些挑战,厦门大学化学化工学院杭纬教授(点击查看介绍)课题组一直致力于开发高空间分辨质谱成像技术,先后研制了近场针尖增强溅射/电离飞行时间质谱仪(TEAI-TOFMS)和近场有孔针尖解吸-后电离飞行时间质谱仪(NDPI-TOFMS),分别将扫描隧道显微镜(STM)和原子显微镜(AFM)系统集成到实验室自制的反射式质谱仪中,进行整机研制,实现了50nm空间分辨率的元素成像(Sci. Adv., 2017, 3, eaaq1059, Nano Res., 2018, 11, 5989-5996)和350 nm空间分辨率的单细胞中药物分子(Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 4541-4546)的HR-MSI分析,进一步将基于激光采样的MSI技术推向了50 nm空间分辨率极限和单细胞成像应用(图2)。值得一提的是,在NDPI-TOFMS系统上,由于AFM系统的引入可记录下光纤尖端与样品表面之间的距离,使该仪器具有在一次实验中同时实现形貌与化学共成像分析的功能,不仅克服了样品表面起伏造成的假阳性成像结果,还可重构出真实的单细胞三维成像图。 图2. 高空间分辨率在单细胞成像分析中的重要性 最近,杭纬教授课题组应邀在Analytical Chemistry发表综述文章(Perspective),详细介绍了目前最新HR-MSI技术(空间分辨率低于5 μm)的发展历程及其在材料和生命科学领域的前沿应用,并总结了空间分辨率提高与其他质谱分析性能指标间的相互制约关系,如高质量分辨率、成像时间、检测灵敏度、分析物特异性、多模式成像、数据采集及处理等,最后展望了HR-MSI技术的未来挑战和发展机遇。 本篇文章得到了国家自然科学基金(21974116和21521004)和国家重大科研仪器研制项目(21427813)的资助。文章的第一作者是厦门大学博士研究生王彤彤,殷志斌博士和杭纬教授为本文的通讯作者。 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): Perspective on Advances in Laser-Based High-Resolution Mass Spectrometry Imaging Tongtong Wang, Xiaoling Cheng, Hexin Xu, Yifan Meng, Zhibin Yin*, Xiaoping Li, Wei Hang* Anal. Chem., 2020, 92, 543-553, DOI: 10.1021/acs.analchem.9b04067 殷志斌博士简介 殷志斌,现中山大学药学院博士后。分别于2013年和2018年获得厦门大学学士学位和博士学位(导师:杭纬教授)。研究领域是质谱仪器的整机研制与高分辨质谱成像研究,自主研制了三台基于激光离子源的飞行时间质谱仪。已发表 SCI 论文20篇,以第一作者或共同通讯作者身份发表8篇 SCI 论文,主要发表在 Angew. Chem. Int. Ed., Anal. Chem., J. Anal. At. Spectrom.和J. Mass Spectrom.等杂志。研究成果被Angew. Chem. Int. Ed.杂志选为Back Inside Cover和Hot Paper,并被J. Anal. At. Spectrom.杂志选为Front Cover。2015年被国际原子光谱顶尖杂志J. Anal. At. Spectrom.杂志进行“The next generation”专访。获2018 年中国质谱学术大会和第二届全国质谱分析学术报告会优秀青年报告奖,“广东省博士博士后 100 名创新人物”。主持国家自然科学青年基金、全国博士后创新人才支持计划(“博新”计划)、博士后科学基金面上一等项目等。 杭纬教授简介 杭纬,厦门大学特聘教授,1994年于厦门大学获得博士学位,后分别在美国University of Florida和美国Los Alamos 国家实验室从事博士后和研究员工作,2005年就职于厦门大学化学化工学院化学系,任美国University of Nevada客座教授。研究领域是新型离子源和质谱仪器研制和前沿应用。截止目前,已发表 SCI 论文150余篇,主要发表在Sci. Adv., Angew. Chem. Int. Ed., Mass Spectrom. Rev., Nano Res., Anal. Chem.和Trends in Anal. Chem.等杂志。研究成果曾多次被Angew. Chem. Int. Ed.和J. Anal. At. Spectrom.选为封面文章。获授权发明专利6项,参与撰写三本著作。曾任J. Anal. At. Spectrom.编委、Spectrochim. Acta B顾问编委、现任《光谱学与光谱分析》副主编、《质谱学报》编委、《分析试验室》编委、《中国无机分析化学》编委、中国质谱学会常务理事、中国化学会质谱分析委员会委员、中国仪器仪表学会质谱仪器专业委员会委员等。主持过国家重大科研仪器研制项目、国家基金委仪器专项项目、国家自然科学面上基金、“863”国家高科技研究发展计划项目、福建省重点项目、美国能源部项目、美国国土安全部项目、美国疾病防治中心项目、美国Los Alamos 国家实验室项目等20余项。 https://www.x-mol.com/university/faculty/14052

来源: X-MOL 2020-01-22

崔春明课题组Angew. Chem.:稀土催化的选择性内炔烃双硅氢化反应

稀土具有优异的光电磁特性,是重要的战略资源。我国稀土储量丰富,研究稀土化学对提升稀土在新材料及催化领域的应用具有重要的意义。稀土离子具有很强的Lewis酸性及较大的离子半径,在催化反应中具有独特性。崔春明(点击查看介绍)课题组最近采用稀土负离子型配合物为催化剂,首次实现了内炔烃的双硅氢化反应,并发现稀土的离子半径及配合物的电荷对该反应活性及效率有调控作用。 内炔烃的催化硅氢化一般都会停留在第一步,因为该步所形成的三取代烯基硅烷[R(H)C=CR(SiR3)]的空间位阻效应非常大,很难进行进一步的硅氢化反应。事实上,内烯烃的硅氢化反应一直是一个具有挑战性的研究课题,只有零星的过渡金属催化的报道,而且底物的适用范围非常有限。崔春明课题组近期首次实现了稀土催化的区域选择性内烯烃的硅氢化反应 (ACS Catl., 2018, 8, 2230),发现稀土有机配合物具有较好的底物适用范围,并甚至能够催化三取代烯烃的硅氢化反应,展示了离子半径效应对配位-插入反应具有很好的调控作用。在此基础上,他们发现钐的稀土配合物也可以实现内炔烃的硅氢化及双硅氢化,但双硅氢化的转化率一直在70%左右。为了提高转化率,课题成员系统研究了离子半径及配合物类型对反应的影响,发现用离子半径最大的镧的配合物可以实现几乎定量的双硅氢化反应。 该研究发现,随着稀土离子半径的增大,烯基-二胺稀土配合物催化内炔烃双硅氢化的活性和选择性都有明显提升。表明稀土离子半径对催化活性和选择性有很大影响。研究人员又比较了中性镧胺基配合物 (2) 和离子型镧双胺基配合物 (3) 两种不同形式稀土胺基配合物的催化活性。研究发现2无法得到双加成产物,而3可以几乎定量的得到区域专一的双加成产物。说明3的离子型结构对催化反应有重要影响。研究人员进一步比较了二者与硅烷的反应。发现2与硅烷不能发生反应;而3与硅烷反应可以高产率的得到双核的离子型稀土氢化物5。其中氢化物5和反应中间体4都通过了单晶结构的表征。推测4到5的转化经历了三甲基硅上碳氢与金属负氢之间的脱氢反应。 研究人员对催化反应的底物适用范围进行了扩展。发现该反应对苯基及硅基取代的内炔烃都显示很高的转化率及区域选择性,并能够实现克级制备。展示了该催化转化具有潜在的实用性。 该成果发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。崔春明课题组的博士研究生陈武丰为第一作者,李建峰副教授为共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金的资助。 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): Catalytic Selective Dihydrosilylation of Internal Alkynes Enabled by Rare‐Earth Ate Complex Wufeng Chen, Haibin Song, Jianfeng Li, Chunming Cui Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201913773 导师介绍 崔春明 https://chem.nankai.edu.cn/ejym_wide.aspx?m=1.1&t=3&n=004047 https://www.x-mol.com/university/faculty/11813 李建峰 https://chem.nankai.edu.cn/dt.aspx?n=A001103458 https://www.x-mol.com/university/faculty/50105

来源: X-MOL 2020-01-22

δ-CsPbI3中间相辅助法构筑高质量Cs/FA/MA三元钙钛矿薄膜

Cs/FA/MA三元阳离子钙钛矿太阳能电池因其高效率以及高稳定性受到了广泛关注。目前的Cs/FA/MA钙钛矿薄膜通常使用反溶剂一步沉积法来制备。然而在实际的产业化生产中,大量使用有机溶剂是对环境非常不友好。因此,为了能够使用两步法制备出高质量的Cs/FA/MA钙钛矿薄膜,不少学者致力于发展连续沉积技术。近期,江汉大学刘钰旻(点击查看介绍)以及武汉大学赵兴中(点击查看介绍)的团队联合发展了一种δ-CsPbI3中间相辅助法,该方法通过在PbI2前驱体溶液中加入适量的CsPbI3溶液,促进了碘化铅与FAI溶液的反应,获得了晶体取向更好、晶粒更大的高质量Cs/FA/MA钙钛矿薄膜。 图1. (a,b) 不同CsPbI3中间相含量的PbI2薄膜以及相对应的钙钛矿薄膜XRD谱图; (c) 不同PbI2薄膜的SEM图像; (d,f) 相对应的钙钛矿薄膜图片; (e) 粒径分布统计图 该工作发现,通过向PbI2前驱体溶液中加入CsPbI3溶液,能够在PbI2薄膜中形成δ-CsPbI3中间相。中间相的形成能够促进PbI2转化为钙钛矿,获得[001]取向更好的钙钛矿薄膜。钙钛矿晶粒能够随着δ-CsPbI3中间相的增加而逐步增大。作者结合实验及形核生长动力学分析,对δ-CsPbI3中间相诱导钙钛矿薄膜晶粒长大的机理进行了研究,为PbI2薄膜的二次形核提供了新见解。 通过对不同薄膜的荧光性能、光伏性能以及水氧稳定性进行系统的研究调查。作者发现,虽然δ-CsPbI3中间相能够诱导钙钛矿薄膜晶粒长大,但是过量的δ-CsPbI3中间相会导致δ相钙钛矿的生成,严重影响薄膜的荧光性能、光伏性能以及水氧稳定性。因此,δ-CsPbI3中间相的含量应该控制在10%以下,以避免δ相钙钛矿带来的不利影响。 本工作首次提出了δ-CsPbI3中间相辅助生长法,使用廉价的原料,简易的工艺,通过连续沉积法获得了高质量的Cs/FA/MA钙钛矿薄膜。为连续沉积薄膜制备技术的组分工程提供了新见解和新途径。 这一成果近期发表于Advanced Functional Materials 上,文章的第一作者是武汉大学硕士研究生汪少夫。通讯作者为江汉大学刘钰旻副研究员和武汉大学赵兴中教授。 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): δ-CsPbI3 Intermediate Phase Growth Assisted Sequential Deposition Boosts Stable and High-Efficiency Triple Cation Perovskite Solar Cells Shaofu Wang, Junjun Jin, Yuyang Qi, Pei Liu, Yu Xia, Yun Jiang, Rong‐Xiang He, Bolei Chen, Yumin Liu, Xing‐Zhong Zhao Adv. Funct. Mater., 2019, DOI: 10.1002/adfm.201908343 刘钰旻博士简介 刘钰旻,江汉大学交叉学科研究院副研究员。2013年于武汉大学获得博士学位,同年入职江汉大学,研究领域为纳米功能材料在钙钛矿太阳能电池及锂离子电池等能源器件中的应用研究。在相关领域发表SCI论文50余篇,以第一作者或通讯作者在Advanced Materials、Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials、ACS Nano、Nano Energy、Journal of Materials Chemistry、ACS Applied Materials & Interfaces、Journal of Power Sources、Nanoscale、Electrochimica Acta等期刊杂志发表SCI论文20余篇,累计引用1100余次,H因子21。 https://www.x-mol.com/university/faculty/75595 赵兴中教授简介 赵兴中,武汉大学物理科学与技术学院教授,博士生导师,国家杰出青年基金获得者,教育部长江学者特聘教授。主要研究方向为钙钛矿太阳能电池和微流控芯片医学检测方法研究。作为第一作者或与他人合作在国际权威科学期刊《Nature》(自然)、《Science》(科学)、以及《Advanced Materials》(先进材料)等国际重要学术刊物上发表论文四百多篇,H因子57。 https://www.x-mol.com/university/faculty/67344

来源: X-MOL 2020-01-22

基于CsPbBr3量子点的高灵敏荧光传感器用于大鼠脑微透析液中硫化氢的检测

2015年,Kovalenko等人首次通过热注入法制备出含卤素的全无机钙钛矿量子点(CsPbX3 QDs,X = Cl、Br、I)。相对于杂化型的钙钛矿材料,CsPbX3 QDs因具有更为优越的光电性能如荧光量子产率高(>90%)、发射带宽极窄(<50 nm)、吸收谱带宽(410–700 nm)、半峰宽窄等正逐渐成为研究焦点,而目前对CsPbX3 QDs的应用研究主要还是聚焦在光电光伏领域,在其他领域的应用相对较少。其中,因其具有高量子产率和强荧光信号且波长可调的特性,可以作为光源来构建高灵敏的荧光传感器并应用于分析化学或生物分析化学领域,但它们对水分和氧气极其敏感,这仍然是钙钛矿量子点在荧光传感平台应用中的主要障碍。目前报道的大多数荧光传感器若未对钙钛矿量子点进行任何修饰,仅适用于非极性溶剂中的目标物检测,或适用于水溶液或生物组织样品中目标物的检测但需要对钙钛矿量子点进行一定的修饰(如对其进行包埋)。鉴于钙钛矿量子点在荧光传感平台上展现出的应用前景,有必要开发一种在无任何修饰情况下可实现钙钛矿量子点在水溶液或生物组织样品中应用的方法。 福州大学食品安全与生物分析教育部重点实验室林振宇研究员课题组联合厦门大学医学院董诺副教授课题组构建了一种基于钙钛矿量子点的高灵敏荧光传感器用于大鼠脑微透析液中硫化氢的检测。该传感器主要是利用H2S在酸性条件下可以挥发的特性来设计了一种简易的装置实现了未经任何修饰的钙钛矿量子点在水溶液或生物组织样品中的应用。 实验采用自组装的简易装置进行待测样品中H2S的检测。H2S是一种脂溶性气体,能溶于水,也易溶于石油溶剂中。当水溶液中加入强酸使H+浓度升高会导致H2S在水溶液中的溶解性降低从而逸出。CsPbBr3 量子点在水溶液中不稳定,但可溶解在正己烷中且有很强的荧光。自组装装置包括3部分:盛置溶解在正己烷溶剂中的CsPbBr3 QDs的离心管、盛置磷酸溶液的注射器以及进样针。进样针吸取一定量待测样品从注射器胶塞插入注射器内,将样品首先注入磷酸溶液,二者充分反应后H2S气体从水溶液逸出后缓慢推动注射器胶塞使所有气体进入CsPbBr3 QDs溶液中。由于CsPbBr3 QDs可与H2S快速反应使得量子点的结构坍塌从而发生荧光猝灭,以此来实现对目标物的高灵敏检测。在这种情况下,由于CsPbBr3 QDs和含水介质的样品之间没有直接接触,从而实现了未经任何修饰的钙钛矿量子点在水溶液或生物组织样品中的应用。 这一研究成果近期发表在Analytical Chemistry 上,文章的第一作者是福州大学硕士生陈超群和厦门大学硕士生蔡晴。 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): Sensitive Fluorescent Sensor for Hydrogen Sulfide in Rat Brain Microdialysis via CsPbBr3 Quantum Dots Chaoqun Chen#, Qing Cai#, Fang Luo*, Nuo Dong*, Longhua Guo, Bin Qiu, Zhenyu Lin* Anal. Chem., 2019, 91, 15915-15921, DOI: 10.1021/acs.analchem.9b04387 导师介绍 林振宇 https://www.x-mol.com/university/faculty/9537

来源: X-MOL 2020-01-22

北京大学分子工程苏南研究院(江苏集萃分子工程研究院有限公司)诚聘有机合成研究人员和分析人员

北京大学分子工程苏南研究院(江苏集萃分子工程研究院有限公司)是北京大学化学与分子工程学院在国内建立的唯一一家专注于产业技术开发转化的研究院,是由北京大学、江苏省产业技术研究院、常熟市人民政府三方共建的新型产、学、研、用研发孵化机构。研究院在常熟、北京都拥有规模较大的新药开发产业化研究研发实验室,目前有数个候选新药分子正在往临床方向推动。由于业务需要,现在北京区域实验室面向全社会招聘有梦想能坚持的新药开发研究人员。 岗位及工作内容 招聘岗位:有机合成高级研究员、有机合成研究员、分析人员 招聘方向:有机化学全合成、有机化学方法学、药物化学、生物学、材料化学、分析化学等方向 招聘人数:有机合成高级研究员2-3名,有机合成研究员6-10人,分析人员3-4人 工作地点:北京中关村生命科学园 工作待遇 工资+年终奖+不定期补助 1)有机合成高级研究员、研究员和分析研究员的待遇都需面谈,具体根据学历、工作经验和面试表现确定,但可以参照市面领军型CRO/CMO企业的薪资水平。 2)按照国家相关规定缴纳社会保险和住房公积金(五险一金),另根据工作成绩给予绩效奖励。 3)前期入职人员享受公司股权/期权激励。 4)享受国家法律规定的节假日。 5)住宿方面提供合租住房、园区公寓或给与租房补助。 6)工作表现优异者可以推荐去北京大学进一步深造。 岗位职责和具体要求 有机合成高级研究员 岗位职责: 1、根据项目组的工作安排,合理设计实验方案并仔细实施; 2、独立承担高难度课题任务,保证按时完成课题任务; 3、科学分析实验中出现的问题,提出合理的改进建议,或得出合理的结论; 4、定期汇报课题进展情况; 5、及时准确地书写实验记录、周报和结题报告; 6、根据研究院(公司)要求,及时地总结工作,上交实验数据资料。 应聘条件: 1、有机化学或药物化学相关专业博士学历,研究方向为有机全合成、有机合成方法学,药物化学合成和应用化学等;经验丰富者可以放宽至硕士学历; 2、丰富的有机合成经验和较强的科研攻关能力,具备合成线路设计能力,毫克、克级至百克级合成反应经验丰富,能独立开展科研活动,能独立解决合成问题者为佳; 3、较强抗压力,易沟通,责任心强,具备团队合作精神,可带领一至多名研究人员开展研究工作; 4、优秀的英语听说读写能力; 5、打算在北京长期发展或未来几年能长期在北京工作的人士优先考虑。 有机合成研究员 岗位职责: 1. 熟练掌握基本的有机化学实验操作,根据组长或主管的课题安排,合理设计实验并仔细实施; 2. 配合组长,独立开展一定难度的全新课题或重复一些高难度的课题,力争及时地完成课题任务; 3. 细心观察实验,规范操作,得到合理的实验结果; 4. 科学分析实验中出现的问题,提出合理的改进建议,或得出合理的结论; 5. 及时地书写实验报告、周工作汇报和结题报告; 6. 根据公司要求,及时地总结工作,上交实验数据资料。 应聘条件 1. 化学相关专业学士或具有学士以上的同等理论及实验水平,有实验室实操经验优先; 2. 熟练掌握有机合成、产物分离与结构鉴定技能; 3. 熟练掌握文献检索手段,具备优良的英文读写能力; 4. 良好的敬业精神,强烈的责任心,工作严谨踏实、仔细认真; 5. 相关专业硕士研究生和多年工作经验本科生优先考虑。打算在北京长期发展或未来几年能长期在北京工作的人士优先考虑。 分析人员主要岗位职责和具体要求: 本项目组在北京区域实验室有thermo 的LCMS和安捷伦的HPLC若干台,需要专业的分析人员来操作,现在面向全社会招聘有梦想能坚持的新药开发分析人员,欢迎刚毕业或有一两年工作经验的分析人员前来投简历面试。 ★职位描述: 1、完成实验室相关实验,提供实验数据。 2、负责实验室测试报告的编写。 3、对送检样品进行分类和标注,需要学会并熟练掌握LCMS、HPLC等分析仪器的使用。 4、完成领导交付的其他任务。 ★岗位要求: 1、本科以上学历(大专亦可),仪器分析,化学分析专业优先。 2、熟练使用OFFICE办公软件。 3、工作积极、认真负责,热爱新药研发,打算在北京长期发展或未来几年能长期在北京工作的人士优先考虑。 4、有一年以上化学化工、材料或生物及医药产品检测经验者优先,无工作经验亦欢迎。 应聘材料 1)个人简历和工作小结。 2)学历和学位证明复印件。 3)论文清单、代表作全文及取得的相关成果资料。 4)其他能体现个人能力的相关资料。 联系方式 有意应聘者请将应聘材料发送至以下邮箱,标题请注明“姓名-岗位-专业 ”,请发送邮件至汪老师:wangxiaoming@pkusim.com,并抄录至 周老师:Hellenwant@163.com 手机微信同号:13552647466 热烈欢迎有志于从事新药开发研究的优秀科研人员投递简历,一起实现创富梦想。

来源: X-MOL 2020-01-22

中山大学孙逸仙纪念医院医研中心潘越教授团队招聘启事

课题组及合作导师简介 潘越,中山大学“百人计划”引进人才、博士生导师,现为医学研究中心教授。2012年于美国Brandeis University博士毕业,在哈佛大学医学院任博士后。研究领域为纳米材料的生物医学应用,如肿瘤的多模态影像诊断和联合治疗等。在国际主流期刊发表55篇SCI学术论文(31篇通讯,7篇一作),包括Chem. Soc. Rev. (IF=40.443), JACS (IF=14.695), Nano Energy (IF=15.548), J. Mater. Chem. A. (IF=10.773)等;通讯作者和第一作者文章总影响因子大于270;论文总引用次数大于2300次,H指数25。主持基金项目经费600余万元。入选高层次创新创业引才“境外世界名校博士计划”,“高层次人才特别支持计划”三个三青年拔尖人才项目;荣获英国皇家化学会“Top 1%高被引中国作者”,“华夏医学科技奖三等奖”等。研究成果被国家自然科学基金委网站、著名创新型生物医学文献学术评价系统"Faculty of 1000",Wiley的"Advanced Science News", "ChemistryViews.org"和英国皇家化学会出品的"Chemistry World"杂志等多家科学媒体评为前2%的生物医药类论文,并以专题文章报道和推荐。指导的学生多次获得国家奖学金及优秀毕业论文。授权及申请中国专利7项,国际PCT专利1项。 社会及学术兼职:担任“国际组织工程与再生医学学会亚太年会(TERMIS-AP)”的分会主席,国际材料研究会亚洲大会(IUMRS-ICA)的组织委员会委员,广东省医学会放射医学分会委员,广东省康复医学会委员,广东省抗癌协会肿瘤代谢专业委员会委员等。 官网个人介绍:http://www.syshospital.org/item/464010.aspx 根据课题组负责人的论文发表经验,每位课题组成员每年至少可以发表2篇6分以上论文。 课题组负责人和美国哈佛大学等美国前30名高校保持长期合作关系,优先推荐课题组人员去美国继续深造。 依托国家科技部RNA与重大疾病国际科技合作基地和广东省恶性肿瘤表观遗传与基因调控重点实验室,医学研究中心已经配备了完善的生物医学测试平台,包括细胞培养检测平台(各式共聚焦显微镜,各式流式细胞分选系统等),核酸分析检测平台,蛋白分析检测平台,组织学平台,动物平台(包括小动物荧光化学发光活体成像系统,超声系统,双光子系统,辐照仪等),设备总价值上亿;除此以外,正在采购小动物CT,多光谱光声断层扫描成像系统等影像治疗设备。 拟招聘的研究方向 1. 纳米药物 2. 肿瘤影像和治疗 应聘条件 1. 具有化学、材料学、生物学或者医学药学等相关专业硕士及博士学位。 2. 具备较强的中英文书面和口头表达能力,发表过SCI论文优先。 3. 熟悉化学、材料学、生物学或者医学药学的实验基本操作,掌握相关专业领域的研究方法和关键技术,能立即开展科研工作,具有较强的科研能力和创新研究潜力。 4. 为人踏实、积极进取、诚实守信、勤奋刻苦,年龄原则上不超过35岁 岗位薪酬及职责 1. 博士后 拟招聘博士后2名,主要研究内容包括:1)纳米药物,具有化学合成、医学药学等研究背景的申请者优先考虑;2)影像和治疗,具有影像学或肿瘤等研究背景的申请者优先考虑。 <岗位要求>:具有化学、材料学、生物学或者医学药学专业博士学位。具体专业方向不限;以第一作者在相关领域发表过SCI一区论文1篇以上;诚实守信,科研思维活跃,工作细致踏实,认真负责,具较强的工作责任心和团队协作精神;具有较强的英文读写能力。 <岗位职责>:主要承担相关科研课题的实验工作,协助课题组负责人管理实验室日常。 <岗位待遇> 1.首年年薪25-30万,次年年薪可达40-45万(含中期考核奖励),发表论文另外享受丰厚奖励,根据科研业绩优先推荐按副研究员调入(正式编制); 2.推荐申请广东省“珠江人才计划-博士后资助项目”:待遇为年薪30万+; 3.可在聘期内以项目负责人身份申请国家、省、市科研基金课题。 4.聘期内能发表影响因子10.0及以上的第一作者SCI论文的,优先纳入我院编制内人员管理。 5. 符合条件的申请人推荐申请广东省博士后引进项目-海外青年博士后引进项目, 资助标准和资助方式具体如下: 1)进站资助。对获得本项目资助的进站科研博士后,给予60万元资助金额,分两年发放。 2).后续资助。对获得本项目资助,出站后与广东省用人单位签订工作协议或劳动合同,并承诺连续在粤工作3年以上的博士后,广东省财政给予每人40万元住房补贴。 博士后申请人也可以通过“中山大学博士后创新实践基地”从深圳市龙岗区耳鼻咽喉医院(深圳市唯一一家三级耳鼻咽喉专科医院)获得资助,导师仍然是潘越教授,博士后工作站仍然是中山大学。年薪不低于45万元,免费提供住房1套,科研启动经费30万,出站时可优先留在事业单位(医院或科研机构)工作。可同时申请深圳的各种人才补助和基金项目。 潘越教授指导的博士后已陆续获得博士后科学基金特别资助项目,面上项目和中央高校基本科研业务费。 我院博士后在基金申请方面屡创佳绩,2019年我院杨林槟博士和彭丽博士入选 “博士后创新人才支持计划”。 研究助理 <岗位要求>:具有化学、材料学、生物学或者医学药学专业硕士学位。具体专业方向不限。 <岗位待遇>岗位工资+绩效2-4万,(参与)发表论文另外享受丰厚奖励。工作1年后可以申请转成医院平台岗。 特聘副研究员/助理研究员 特聘副研究员/助理研究员的待遇,请直接联系panyue@mail.sysu.edu.cn 应聘材料及流程 (1)个人简历(包括学习、工作经历、研究背景、发表论文、获奖情况)。 (2)本人工作业绩及研究兴趣概述。 (3)代表性论文 2 篇(PDF 版本)。 (3)2封推荐信。 满足条件且有意向者,请将应聘材料发至潘老师邮箱(panyue@mail.sysu.edu.cn)。邮件主题请标注为应聘岗位+申请人姓名,我们会尽快和您联系并安排视频面试。

来源: X-MOL 2020-01-22

Nature:钛里加铜,3D打印更强钛合金

在所有的金属3D打印材料中,钛被广泛用于航空航天、汽车、医疗等领域,尤其是外科手术用的植入体。除了材料本身密度小、强度高、耐腐蚀的优点外,更重要的是,与传统的加工方法(如数控机床和铸造)相比,钛合金3D打印可以实现复杂的几何形状,而且费用低廉。2014年,世界首例3D打印钛枢椎椎体植入手术在北京大学第三医院顺利完成,患者年仅12岁,因为尤文氏肉瘤导致枢椎出现骨折。 3D打印钛椎体模型图。图片来源:3d printing titanium[1] 目前,钛金属3D打印设备多为粉末床3D打印机,采用选择性激光烧结(Selective Laser Melting)技术 [2]。打印过程中,先在粉床上铺满很薄的一层精细钛金属粉末,然后再使用二氧化碳激光器根据设计图进行烧结,反复进行,层层叠加,直到完成整个打印件。 选择性激光烧结示意图。图片来源:Appl. Phys. Rev. [2] 然而,再先进的技术也不能十全十美。卡内基梅隆大学的一项研究表明,当前的3D打印钛金属部件存在着“致命缺陷”。他们对最常见的打印钛金属Ti-6AI-4V(含6%的铝和4%的钒)进行了X射线探伤,结果表明:激光熔化后,金属在凝固过程中,由于冷却速率高导致气体会被困在金属层中,从而在部件内部产生孔隙和泡沫。这些微小的孔隙小到几微米,大到几百微米,而且随机分布,导致3D打印的钛金属材料内部受力后,很有可能出现裂纹 [3]。 钛金属CT结果,存在缺乏融合(红色)和多孔(蓝色)问题。图片来源:JOM [3] 另外,激光熔化过程中,通常会产生较大的温度梯度、较高的凝固速率和反复的加热和冷却循环,这将导致3D打印金属的微观结构中总是会出现沿晶格特定方向生长的粗柱状晶粒。这将导致制备的产品机械性能各向异性,容易断裂。因此研究3D打印等轴、晶粒更均匀更细小的方法具有重要的技术价值 [4]。 钛粉、铜粉及3D打印钛铜块。图片来源:RMIT官网 [5] 近日,澳大利亚皇家墨尔本理工大学(RMIT)Mark A. Easton课题组和俄亥俄州立大学Hamish L. Fraser与英联邦科学和工业研究组织(CSIRO)等机构的研究者合作,在Nature 杂志上发表论文,报告了一种3D打印钛铜合金,相比目前常用的Ti-6AI-4V,这种钛铜合金Ti-8.5Cu产品由完全等轴的细小晶粒组成,具有优异的机械性能。 从左至右:Dong Qiu(二作),Mark Easton(通讯)和Duyao Zhang(一作)。图片来源:RMIT官网 [5] 在以往的晶粒细化研究中,铍、硅或硼等元素的加入可以降低钛的柱状晶粒的宽度,然而完全等轴晶粒的钛合金仍然是一个悬而未决的问题,对材料的拉伸强度等性能提升也有限。研究者对加入金属铜后的钛合金进行测试,光学显微照片显示,完全等轴的β晶粒相,Ti-8.5Cu比例条件下,打印试样没有任何明显的裂纹,封闭气孔也极少,具有良好的均匀性。 制造样品孔隙率的3D可视化。图片来源:Nature 通过显微镜观察,Ti-8.5Cu的晶粒更加细小,平均晶粒尺寸只有9.6 μm,相比之下,同样加工条件的Ti-6Al-4V合金,微观结构以粗柱状晶粒为主,平均宽度为120 μm。这说明,铜的加入不仅使柱状晶完全转变为等轴晶,而且使原有的β晶粒细化了1-2个数量级。 3D打印Ti-6Al-4V和Ti-8.5Cu合金对比。图片来源:Nature 更有趣的是,Ti-8.5Cu合金单层打印和逐层打印的效果完全不同。在单层合金凝固过程中,较高的冷却速度限制了原子的扩散,会形成马氏体(α′-相钛),钛合金中的马氏体具有较高的强度和较低的塑性。然而,铜元素的加入,可以在792 °C温度下发生共析现象,生成Ti2Cu。因此,连续的逐层制造导致下层合金在共析温度(792  °C)上下反复波动,可以有效地逆转马氏体相变,并产生超细共析片晶。此外,Ti-8.5Cu合金的平均层间距为46 nm ± 7 nm,比传统制造方法如水淬(~150 nm)和炉冷(~1 μm)都要小得多。 Ti-8.5Cu合金的SEM表征。图片来源:Nature 研究者测试了打印Ti-8.5Cu合金的机械性能,等轴β晶粒、更细的尺寸、共析层状结构等因素,都使得该材料具有更高的屈服强度和延展性,其性能完全可以与铸造和锻造Ti–6Al–4V合金相媲美。 打印Ti-8.5Cu合金的机械性能。图片来源:Nature “具有这种微观结构的合金可以承受更大的应力,在制造过程中也不易出现裂纹或变形等缺陷”,Mark Easton说。“他们的研究结果还表明,类似的金属系统可以用同样的方法,改善性能”,CSIRO资深首席科学家Mark Gibson说,“总的来说,这为开发一系列新的钛基合金开辟了可能性,这些合金是专门为3D打印而开发的,具有优异的性能” [5]。 RMIT制造的3D打印钛铜块。图片来源:RMIT官网 [5] 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): Additive manufacturing of ultrafine-grained high-strength titanium alloys Duyao Zhang, Dong Qiu, Mark A. Gibson, Yufeng Zheng, Hamish L. Fraser, David H. StJohn, Mark A. Easton Nature, 2019, 576, 91-95, DOI: 10.1038/s41586-019-1783-1 参考文献: [1] http://3d-printing-titanium.com/ [2]Yap C. Y., Chua C. K., Dong Z. L. et al. Review of selective laser melting: Materials and applications. Appl. Phys. Rev., 2015, 2(4): 041101. DOI: 10.1063/1.4935926 https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.4935926 [3] Cunningham R., Narra S. P., Ozturk T. et al. Evaluating the Effect of Processing Parameters on Porosity in Electron Beam Melted Ti-6Al-4V via Synchrotron X-ray Microtomography. JOM, 2016, 68: 765-771. DOI: 10.1007/s11837-015-1802-0 https://link.springer.com/article/10.1007/s11837-015-1802-0 [4] Clarke A. J. Designer alloy enables 3D printing of fine-grained metals. Nature, 2019, 576, 41-42. DOI: 10.1038/d41586-019-03701-2 https://www.nature.com/articles/d41586-019-03701-2 [5]皇家墨尔本理工大学官网: https://www.rmit.edu.au/news/all-news/2019/dec/3dprinting-titanium-copper (本文由小希供稿)

来源: X-MOL 2020-01-21

Chem. Mater. | 具有室温超快锂离子传导能力的(LiBH4)x•AB复合氢化物固态电解质

英文原题:Incorporation of Ammonia Borane Groups in the Lithium Borohydride Structure Enables Ultrafast Lithium Ion Conductivity at Room Temperature for Solid-State Batteries 通讯作者:刘永锋, 浙江大学 作者:Huan Liu(刘欢), Zhuanghe Ren(任状禾), Xin Zhang(张欣), Jianjiang Hu(胡建江), Mingxia Gao(高明霞), Hongge Pan(潘洪革), Yongfeng Liu(刘永锋) 现代社会对电池的能量密度、安全性和稳定性提出了更为严苛的要求。用固态电解质替代有机电解液,发展先进的全固态锂离子电池被认为是提升电池能量密度、解决电池安全性的必由之路。LiBH4基固态电解质由于质量轻、晶界阻抗低、离子选择性好、对Li稳定性好以及优异的机械性能,近年来引起了人们的广泛关注。尽管LiBH4在高温下(>110 ºC)展现出高于10-3 S cm-1的离子电导率,但其室温时的离子电导率仅为10-8 S cm-1,大大限制了其在全固态电池中的实际应用。 近日,浙江大学潘洪革教授(点击查看介绍)团队的刘永锋教授(点击查看介绍)课题组通过机械球磨的手段,将NH3·BH3(AB)分子引入到LiBH4晶格中,合成了(LiBH4)2•AB和LiBH4•AB复合氢化物,成功实现了室温条件下LiBH4基固体电解质的超快锂离子传导性能。结果表明,在LiBH4晶格中引入第二相AB分子,可以显著增大晶胞体积,并引入大量Li空位,但不会破坏[BH4]-基团的排列。制备得到的(LiBH4)x •AB复合氢化物具有优异的锂离子传导性能,离子迁移数达到0.999。在18 ºC时,LiBH4•AB离子电导率可达2×10-4 S cm-1,30 ºC时高达1×10-3 S cm-1。在0.1和0.2 mA cm-2电流密度下恒电流充放电,Li/(LiBH4)x •AB/Li对称电池40 h循环过程中没有明显的电压波动,表现出良好的循环稳定性能。LiBH4•AB的极限电流密度甚至可达到3.0 mA cm-2。分子动力学(AIMD)模拟可知,在(LiBH4)2•AB结构中,Li+的扩散是以ac平面2D扩散为主、b方向1D扩散为辅的3D扩散机制;而在LiBH4•AB结构中,主要是b方向的类1D扩散机制。其中,(LiBH4)2•AB的扩散激活能为0.25 eV,而LiBH4•AB的激活能仅为0.12 eV,明显低于文献报道的典型快离子导体的0.5 eV。研究结果对于发展氢化物基室温实用型固体电解质奠定了基础。 图1. LiBH4, AB, (LiBH4)2•AB 和 LiBH4•AB材料的 (a) 光学照片,(b) XRD图谱,(c) FTIR谱线和 (d) NMR图谱 图2. LiBH4, AB, (LiBH4)2•AB 和 LiBH4•AB材料的 (a-c) EIS图以及 (d) 离子电导率的Arrhenius图 图3. 分子动力学模拟得到的 (a-d) (LiBH4)2•AB 和 (e-h) LiBH4•AB的Li离子扩散路径示意图 图4. 理论计算的(LiBH4)2•AB和LiBH4•AB (a) 均方位移以及 (b) 扩散激活能 图5. (LiBH4)2•AB和LiBH4•AB的(a,b)恒电流和(c,d)阶跃电流循环曲线 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): Incorporation of Ammonia Borane Groups in the Lithium Borohydride Structure Enables Ultrafast Lithium Ion Conductivity at Room Temperature for Solid-State Batteries Huan Liu, Zhuanghe Ren, Xin Zhang, Jianjiang Hu, Mingxia Gao, Hongge Pan, Yongfeng Liu* Chem. Mater., 2019, DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b03188 Publication Date: December 31, 2019 Copyright © 2019 American Chemical Society 导师介绍 潘洪革 https://www.x-mol.com/university/faculty/53188 刘永锋 https://www.x-mol.com/university/faculty/53185 (本稿件来自ACS Publications)

来源: Chemistry of Materials 2020-01-21
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