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高分子材料

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蒋选丰

姓名:蒋选丰

职称:教  

出生日期:198210

地址:湖北大学材料科学与工程学院7004

E-mail: jxf19821023@126.com  


一、学习及工作简历

20029月至20066月, 湖北省黄冈师范学院化学系,本科

20069月至20096月, 广西师范大学化学化工学院,硕士

20099月至20146月, 中国人民大学化学系,      博士

20147月至20161月, 北京工业大学环能学院,    博士后

20161月至201612月,美国芝加哥大学化学系,    博士后

201612月至20184月,美国达特茅斯学院化学系,  研究助理(博士后)

20185月至今,      湖北大学材料科学与工程学院,教授,博士生导师

2020年 湖北省科技厅省级重点人才基金项目获得者

2017年 湖北省教育厅省级人才特聘教授

2017年 湖北省委组织部省级人才青年项目特聘专家

研究兴趣:

(1) 超分子簇合物催化剂的可控自组装及其在光电器件、生物成像和绿色催化等方面的应用研究;

(2) 负载金属有机聚合物多孔材料的设计与模块化组装合成及其高效绿色催化水解脱硫性能研究

二、蒋选丰教授学术贡献和研究方向简介

  蒋选丰教授课题组科研工作聚焦在有机-金属超分子簇合物催化剂(人工自组装酶)、手性超分子囚笼、稀土主-客体复合物以及有机多孔聚合物(框架)等功能分子材料的精准自组装合成和性能开发。在此基础上,课题组成功将上述超分子/高分子功能材料应用到高效绿色催化脱硫,细胞成像和环境污染物的传感、吸附和分离等潜在应用领域,并取得了一系列研究成果。目前,相关成果分别在国际化学和材料领域知名期刊《Nature Chemistry》、《Chem》、《Journal of the American Chemical Society》(JACS201420172019)、《Journal of Materials Chemistry A》、《Small Structures》、《Chemistry of Materials》和《Inorganic Chemistry》上发表论文40余篇,并获得多项中国发明专利。另外, 课题组与美国达特茅斯学院柯晨峰教授课题组长期保持学术交流和合作,相关合作成果在Cell出版社子刊《Chem》上发表论文2篇(Chem, 20212022)。作为项目负责人,独立主持基金项目6项,包括:国家自然科学基金面上项目和湖北省杰出青年基金项目。蒋选丰博士在超分子功能材料方面的研究兴趣与代表性研究成果包括:

1)新颖钯(II)基有机聚合物多孔材料的设计、制备与催化水解脱硫性能研究。

2017年,申请人利用一系列顺式水溶性双核金属钯(II)超分子簇合物催化剂,首次实现了在水溶液中室温常压条件下高效可循环催化水解二硫化碳(CS2)和羰基硫(COS)脱硫(产率>95%)。这项原创性成果为石油天然气中含硫分子的高效绿色脱硫净化技术开辟了新思路和途径。部分成果发表在国际化学顶尖期刊《自然­化学》(Nature Chemistry, 2017, 9, 188-193)上,并获得中国发明专利四项(授权专利号:2016103 44390.3201910565125.1 )。中国国家自然科学基金委员会以新闻头条的形式在其官网上对该成果进行实时报道,认为其开发的这项技术成果是绿色高效低温水解脱硫领域突破性进展和原创性成果。在前期基础上,课题组采用模块化共价组装策略将钯(II)配合物催化剂砖块与多功能有机交联单元共价组装成有机聚合物多孔材料(POPS)。这类有机聚合物多孔材料表现出高化学稳定性和孔洞可修饰性,并且金属活性中心在有机多孔材料限域空间内可进行多中心协同催化作用,从而实现非均相室温常压活化水解裂解二硫化碳和羰基硫脱硫。该项目研究成果可为石油和天然气的绿色高效水解脱硫提供新的思路和可能途径。

2)利用金属-金属成键作用作为自组装驱动力精确合成具有特异性结构的手性超分子囚笼、多核超分子簇合物,并应用于细胞成像、3D打印和光催化等领域。

利用含氮硫位点的杯芳烃配体作为连接子,与币金属(一价CuAgAu)配位模块自组装得到一系列含有金-金成键中心的超分子簇合物材料。这类金属有机超分子簇合物材料在细胞成像、荧光染料和传感、OLED发光材料、光催化以及人工自组装酶催化等方面有潜在应用价值。部分成果以全文形式发表在国际化学顶尖期刊《美国化学会志》上(Xuanfeng Jiang(第一或者通讯作者), et al, JACS, 2014Small Structures, 2022, 2100155; CrystEngComm, 2021, 23, 7179–7185; New Journal of Chemistry, 2021, 45, 8910–8917; Inorganica Chimica Acta, 2022, 530, 120676; Journal of Cluster Science, 2022, 33, 2545–2550; Journal of Solid State Chemistry, 2022, 306, 122811; Journal of Molecular Structure, 2022, 1263(5), 133120; Crystal Growth & Design, 2022, 22, 4926–4934; Inorganic Chemistry, 2022, 61, 14267–14274; Crystal Growth & Design, 2023, 23, 1477–1485; Dyes and Pigments, 2023, 214, 111209; Inorganic Chemistry, 2023, 62, 15403-15411; Inorganic Chemistry, 2023, 62, 2652–2662; Inorganica Chimica Acta, 2023, 544, 121213; Dyes and Pigments, 2024, 222, 111868; Chemistry of Materials, 2024, 36, 2027−2038; Journal of Solid State Chemistry, 2024, 330, 124464Journal of Materials Chemistry A, 2024, 12, 6634–6643.

3)金属簇基单晶态有机共价交联超分子框架材料的模块化自组装、结构调控与性能研究。结合COFsHOFs, SOFs的优点,运用单晶到单晶转化交联方法(SCSC),成功实现了晶体内部高度有序地光照诱导共价交联,最终合成了一类具有更高的化学稳定性的高单晶态有机共价框架材料(hydrogen-bonded cross-linked organic frameworksHcOFs)。这类单晶态超分子框架材料最大特点是具有宏观可视弹性,可以高效吸附富集水中放射性碘。该项目中部分成果发表在国际化学顶尖期刊《美国化学会志》上(JACS, 2017, 139 (21), 7172; JACS, 2019, 141, 10915; Chem, 2021; Microporous and Mesoporous Materials, 2022, 345, 112261; Chemistry Letters, 2022, 51, 902-905; Journal of Environmental Chemical Engineering, 2024, 12, 112394Microporous and Mesoporous Materials, 2024; Journal of Hazardous Materials, 2024)。基于此策略,课题组采用主-客体作用、配位键和金属成键作为驱动力,模块化分级自组装成含有高核原子簇的单晶态有机共价交联超分子框架材料,并研究这材料的微观晶体结构和功能。

三、蒋选丰教授代表性论文成果和承担的科研项目

3.1 部分代表性学术论文和发明专利

1) Xuanfeng Jiang et al, Hydrolytic Cleavage of Both CS2 Carbon-Sulfur Bonds by Multinuclear Pd(II) Complexes at Room Temperature. Nature Chemistry, 2017, 9, 188-193.

2) Xuanfeng Jiang et al, From {AuI···AuI}-Coupled Cages to the Cage-Built 2-D {AuI···AuI} Arrays: AuI···AuI Bonding Interaction Driven Self-Assembly and Their AgI Sensing and Photo-Switchable Behavior. Journal of the American Chemical Society, 2014, 136, 10921-10929.

3) Yunxiao Lin, Xuanfeng Jiang (共同一作)et al, An Elastic Hydrogen-bonded Crosslinked Organic Framework for Effective Iodine Capture in Water. Journal of the American Chemical Society, 2017, 139, 7172-7175.

4) Xuanfeng Jiang et al, Topochemical Synthesis of Single-Crystalline Hydrogen-Bonded Cross-Linked Organic Frameworks and Their Guest-Induced Elastic Expansion. Journal of the American Chemical Society, 2019, 141, 10915-10923.

5Jayanta Samanta; Rick W Dorn; Wenlin Zhang; Xuanfeng Jiang; Mingshi Zhang; Richard Staples; Rossini Aaron; Chenfeng Ke*, An Ultra-dynamic Anion Cluster-based Organic Framework. Chem, 2022, 8, 253–267.

6) Lin, Q.; Li, L.; Tang, M.; Uenuma, S.; Samanta, J.; Li, S.; Xuanfeng Jiang; Zou, L.; Ito, K.; Ke, C., Kinetic trapping of 3D-printable cyclodextrin-based poly(pseudo)rotaxane networks. Chem, 2021, 7, 2442-2459.

7) Xuan-Feng Jiang* et al, A Copper Iodide Cluster-Based Metal–Organic Polyhedra for Photocatalytic Click Chemistry, Small Structures, 2022, 3, 2100155.

8) Xuan-Feng Jiang* et al, Self-Assembly of Mechanoluminochromic Ladder-Shaped Gold(I) Clusters Promoted Using Cooperative Aurophilicity, Inorganic Chemistry, 2022, 61, 14267-14274.

9) Xuan-Feng Jiang* et al, Highly Efficient Azide-alkyne Cycloaddition over CuI-modified Covalent Triazine Frameworks in Water, Microporous and Mesoporous Materials, 2022, 345, 112261.

10) Xuanfeng Jiang* et al, Self-Assembly of an Anionic [Cu5I8]3 Supramolecular Cluster Driven by Ion-Pair Interaction and Catalytic Properties, Inorganic Chemistry, 2023, 62, 15403-15411.

11) Xuan-Feng Jiang* et al, Anion-Directed Self-Assembly of Calix[4]arene-Based Silver(I) Coordination Polymers and Photocatalytic Degradation of Organic Pollutants, Inorganic Chemistry, 2023, 62, 2652-2662.

12) Xuanfeng Jiang* et al, Dynamic {AuI…AuI}-Coupling Cluster-Based Coordination Capsule for Photocatalytic Benzylamine Oxidation, Journal of Materials Chemistry A, 2024, 12, 6634–6643.

13) Xuanfeng Jiang* et al, Confined Self-Assembly of Anionic [Cu8I14]6--Type Supramolecular Cluster and Performance Enhancement of Photo-Oxidation and Photo-Click Reaction, Chemistry of Materials, 2024, 36, 2027−2038.

14) Yuan Zhan*; Xuan-Feng Jiang* et al, Visible-light-induced Photocatalytic Degradation of Organic Contaminants by Silver(I)-loaded N-rich Porous Organic Polymers, Journal of Environmental Chemical Engineering, 2024, 12, 112394.

15) Xuan-Feng Jiang* et al, Palladium-Anchored Calix[4]Arene-Derived Porous Organic Polymer Towards Efficient Hydrolytic Cleavage of Carbon Disulfide, Journal of Hazardous Materials, 2024, HAZMAT-D-24-01700.

3.2授权发明专利

(1) 蒋选丰; 胡楚星; 吴尧; 轩娅慧; 蒋展鹏; 刘青青; 多核CuI基超分子簇合物、合成方法及应用,2022-08-09, 中国,ZL202011127346.X.

(2) 蒋选丰; 吴尧; 胡楚星; 蒋展鹏; 轩娅慧; 一种稀土超分子包合物及其制备方法和应用,2022-08-09, 中国,ZL202010777775.5.

(3) 蒋选丰; 吴尧; 张司琪; 刘宇辰; 肖雨晴;一种多核有机-金属金(I)超分子簇合物及其合成方法与应用,2021-11-09, 中国,ZL202010027273.0.

(4) 蒋选丰; 黄清; 尚萍; 一种负载银的有机聚合物多孔材料及其制备方法和应用,2023-12-132025-12-13, 中国,CN202211136244.3.

(5) 蒋选丰; 黄清; 蒋紫毫; 宋玲; 一种含钯的刚性有机聚合物多孔材料及其制备方法和应用,2023-10-032041-11-30, 中国,CN202111447947.3.

(6) 蒋选丰; 蒲晓倩; 尚萍; 含钯()杯芳烃基有机多孔聚合物及其制备方法和应用,2023-12-05, 中国,202310962977.0.

3.3 承担的科研项目

1多核钯(II)杯芳烃基超分子聚合物多孔材料的模块化设计、合成及其催化水解脱硫性能研究。 国家自然科学基金面上项目,78.0万元,结题项目,20201月。

2新颖钯(II)基有机聚合物多孔材料的设计、制备与催化水解脱硫性能研究。 湖北省杰出青年基金项目,30.0万元,结题项目,202011月。

3新颖钯(II)基配合物催化剂的设计、制备与催化水解脱硫性能研究。湖北省催化材料制备及应用重点实验开放基金,2.0万元,结题,20195月。