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我们的研究团队主要从事仿生智能纳米孔道的构筑及其作为能量转换器件的研究。我们从生物膜离子通道的结构受到启发，利用固体材料制备仿生的纳米孔道，研究纳米尺度上离子输运性质[Radiat. Meas. 2008, 43, s623; Nucl. Instrum. Methods, Sect. B 2008, 266, 3095; Phys. Rev. E 2007, 75, 051201; Nano Res. 2012, 5, 99]。进一步，我们将具有刺激-响应特性的功能分子在固体孔道界面上进行组装，构筑了一系列具有类似生物离子通道开关和整流特性的仿生智能纳米孔道[J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8345; Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3561; J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15395; Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 2007等]。通过模仿电鳗发电器官的结构和原理，我们首次提出利用仿生纳米孔道进行盐差能转换[Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1339]，并基于单孔道的模型体系开展了系列的研究工作[Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2259; Langmuir 2012, 28, 2194]。最近，我们将仿生能量转换的研究拓展到了具有类贝壳结构的二维层状材料中，利用纳米流体与二维孔道的相互作用，将流体的机械能转变成为电能[Adv. Mater. 2013, 25, 6064]。 •2014年3月－今，中国科学院理化技术研究所，仿生智能界面科学实验室，副研究员 •2012年3月－2014年2月，中国科学院化学研究所，有机固体实验室，副研究员 •2009年8月－2012年2月，中国科学院化学研究所，有机固体实验室，助理研究员 •2004年9月－2009年7月，北京大学物理学院，核科学与技术专业，获博士学位 •2000年9月－2004年7月，首都师范大学物理系，物理学专业，获学士学位 |
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仿生功能材料,纳米流体中的界面物理化学,仿生智能纳米孔道与能量转换 |
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序号 |
项目名称 |
经费来源 |
经费额度（万元） |
项目年限 |
目前状态(在研或结题) |
担任角色 (主持或参加） |
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1 |
基于仿生纳米孔道的盐差能转换：机理与原型器件 |
国家自然科学基金青年基金项目(21103201) |
26 |
2012-2014 |
在研 |
主持 |
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2 |
受限水的结构与性能研究 |
国家自然科学基金《水科学若干关键基础问题研究》重大项目课题(11290163) |
180（头三年）+120（后两年） |
2013-2017 |
在研 |
主持 |
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3 |
仿生纳米通道能量转换材料体系及器件 |
国家纳米科技重大专项(2011CB935700) |
100/2400 |
2011-2015 |
在研 |
参加 |
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4 |
载能重离子技术辅助制备功能性固体纳米孔道 |
国家自然科学基金重大研究计划培育项目(90923004) |
20/50+20(结题获评优秀追加支持20万) |
2010-2012 |
结题（优秀） |
参加 |
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1、Wei Guo; Liuxuan Cao; Junchao Xia; Fu-Qiang Nie; Wen Ma; Jianming Xue; Yanlin Song; Daoben Zhu; Yugang Wang*; Lei Jiang*，Energy Harvesting with Single-Ion-Selective Nanopores: A Concentration-Gradient-Driven Nanofluidic Power Source，Advanced Functional Materials, 20卷, pp 1339-1344,2010. 2、Wei Guo; Chi Cheng; Yanzhe Wu; Yanan Jiang; Jun Gao; Dan Li*; Lei Jiang*，Bio-Inspired Two-Dimensional Nanofluidic Generators Based on a Layered Graphene Hydrogel Membrane，Advanced Materials, 25卷, pp 6064-6068,2013. 3、Jun Gao;Wei Guo*; Dan Feng; Huanting Wang; Dongyuan Zhao*; Lei Jiang*, High-Performance Ionic Diode Membrane for Salinity Gradient Power Generation, Journal of the American Chemical Society, 136卷, pp 12265−12272,2014. 4、Yanan Jiang; Nannan Liu;Wei Guo*; Fan Xia*; Lei Jiang，Highly-Efficient Gating of Solid-State Nanochannels by DNA Supersandwich Structure Containing ATP Aptamers: A Nanofluidic IMPLICATION Logic Device，Journal of the American Chemical Society, 134卷, pp 15395-15401,2012. 5、Nannan Liu; Yanan Jiang; Yahong Zhou; Fan Xia*;Wei Guo*; Lei Jiang，Two-Way Nanopore Sensing of Sequence-Specific Oligonucleotides and Small-Molecule Targets in Complex Matrices Using Integrated DNA Supersandwich Structures，Angewandte Chemie International Edition, 52卷, pp 2007-2011,2013. |
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2012 中国科学院化学研究所2011年度优秀职工 2011 北京大学优秀博士学位论文 2010 中国科学院化学研究所青年科学奖特别奖（top 5%） 2009 “钟盛标教育基金”研究生学术论坛二等奖 2008 北京大学年度学术创新奖 2008 北京大学佳能奖学金 2008 叶企孙实验物理奖三等奖 2004 首都师范大学优秀本科学位论文奖 |
人才队伍