利用金納米粒子的可塑性，梁峰教授研究組可控制備了低鈀含量的星形金鈀雙金屬納米粒子。通過對Au-Pd雙金屬納米星中間產物的壹系列表征，提出了Au-Pd納米星的“兩步”生長機制，即先形成單壹金屬Au納米球，再以此為核形成雙金屬Au-Pd納米星。由於納米顆粒中鈀的加入，納米顆粒不僅能有效催化對硝基苯酚(工業廢棄物)還原為對氨基苯酚(工業原料)，還能有效催化鈴木偶聯反應，實現了催化劑的多功能化。研究成果“低PD含量的Au-PD納米星:可控制備和顯著的催化性能”發表在《物理化學雜誌》上。馬濤，化學化工學院2017博士生，本文第壹作者。
金-鈀雙金屬納米粒子的可控制備及多功能催化示意圖
將石墨烯氣凝膠引入摻雜聚多巴胺納米粒子(PDA-NPs)的聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)網絡中，由梁峰教授研究組與國家納米科學中心韓棟研究組合作制備多功能水凝膠。制備的水凝膠除了具有增強的力學性能、良好的導電性和自粘性外，還表現出近紅外和溫度雙重響應性能，可以根據需要釋放藥物；此外，水凝膠的電阻隨著藥物釋放過程而變化，因此可以利用電阻變化實時監測藥物釋放濃度。這使得它在藥物控釋和精準醫療領域具有潛在的應用價值。研究成果《溫度/近紅外響應導電水凝膠用於藥物控釋和實時監測》發表在《納米尺度》雜誌上。朱玉婷，化學化工學院2016博士生，本文第壹作者。
在農藥的實際應用中，促進化學噴霧在目標作物上的鋪展和沈積，對提高農藥使用效率，減少對環境的影響具有重要意義。柱[n]芳烴是壹種新型大環超分子主體。與傳統的大環結構相比，柱狀芳烴具有高度對稱的剛性骨架結構，獨特的富電子空穴，易於衍生化，在超分子化學中顯示出重要的應用價值。梁峰教授課題組與華中師範大學李海兵教授課題組合作，利用柱芳烴與農藥分子的主客體相互作用，成功實現了農藥分子矮壯素在疏水表面的鋪展和沈積，並表現出優異的選擇性。本研究探索了超分子化學在農業中的應用，對農藥的精細化利用具有指導意義。研究成果“Pillar [5] arena促進氯甲酸酯液滴在親水表面的選擇性鋪展”發表在Langmuir雜誌上。化學與化工學院2017研究生俞生是本文第壹作者。
此外，該團隊研究生王嬌(導師為陳教授)與教授合作的研究論文“模板碳化法無催化劑制備壹維摻氮碳包覆二氧化鈦納米立方體陣列”發表在《應用表面科學》雜誌上。博士後張(共同導師教授)的研究論文《主客體相互作用介導的具有高機械強度的雜化微球結構超分子水凝膠的制備》發表在《軟物質》雜誌上。
上述論文的第壹單位是武漢科技大學建立的耐火材料與冶金國家重點實驗室。研究工作得到了國家高層次人才計劃、國家自然科學基金、湖北省楚天學者計劃、湖北省高校優秀中青年科技創新團隊項目、省廳設立的耐火材料與冶金國家重點實驗室、煤轉化與新型碳材料湖北省重點實驗室、武漢科技大學優秀博士論文培養項目的支持。
來自武漢科技大學
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https://doi . org/10.1021/ACS . jpcc . 0c 00031
https://doi.org/10.1039/D0NR01736A
https://doi . org/10.1021/ACS . Langmuir . 9b 03961
https://doi . org/10.1016/j . APS USC . 2020.145301
https://doi.org/10.1039/D0SM00271B