世界著名化学家——孙守恒

世界著名化学家

2019/4/25
世界著名化学家
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Author:Peng Li

本文作者漂泊

孙守恒教授（Shouheng-Sun）是美国布朗大学化学系Vernon K. Krieble教授和工程系教授，也是布朗大学分子与纳米前沿研究所副所长，南京大学讲座教授。孙教授现在也担任Nano Letters，Nano Today，Science of Advanced Materials，Nano Research等国际知名杂志的编委，并获得过多项国际任职和奖励荣誉。孙守恒教授课题组主要研究纳米颗粒的化学合成以及自组装，主要采用自下而上的方法，在溶液里实现对金属、氧化物纳米颗粒尺寸、形貌、组成、晶体结构的调控，并通过构建功能纳米颗粒材料来研究其在生物医药、催化、储能等领域的应用。

经历

1984年，在四川大学化学系获学士学位。
1987年，在南京大学化学系获硕士学位。
1996年，在美国布朗大学获博士学位。
1996-1998年，在美国IBM托马斯·沃森研究中心做博士后。
1998-2004年，在美国IBM托马斯·沃森研究中心做研究员。
2005-2007年，布朗大学化学系副教授
2008-至今，布朗大学教授（Vernon K. Krieble Professor of Chemistry and Professor of Engineering）

主要研究工作及学术成就

纳米颗粒的合成与自组装

孙守恒教授课题组采用“自下而上”的方法来合成分散的纳米颗粒，通过控制溶液中的化学反应条件，能够实现原子在一定尺度下以及特定方向上进行堆集，从而合成特定形貌、尺寸以及组分的纳米颗粒。通过这种方法可以制备多组分合金、核壳结构以及哑铃形的纳米颗粒。这些所合成的纳米颗粒可以用表面活性剂稳定，分散在特定溶剂中。通过蒸发这些稳定体系的溶剂，可以使纳米颗粒在固态衬底上实现自组装，从而应用在各个不同的领域。^[1]

2. 磁性纳米颗粒的合成

孙守恒教授课题组在磁性纳米颗粒的合成这个领域做了很多杰出的工作：铁磁性或超顺磁性的纳米颗粒具有很好的应用前景。磁性纳米颗粒在生物体中能够长期稳定存在，并且不会因为强偶极作用而聚集，可以用于磁共振成像、靶向药物导向传递以及磁流体热疗等领域。

通过选择高沸点有机物作为溶剂，如二苯醚、二苄醚等，以油酸、油胺作为配体，同时加入长链烷基二醇作为调节剂（同时也是还原剂）。由乙酰丙酮铁热分解可合成以四氧化三铁为核心的尺寸均一且可调、形貌可控（球形、立方体、空心球）的磁性氧化物纳米颗粒。而以贵金属纳米颗粒作为晶种，在油酸、油胺配体存在的条件下，高温热解Fe(acac)3, 并加入长链烷基二醇。在热分解过程中通过调节Au/Fe比例、反应温度、升温速度等因素，可以分别合成出Au-Fe₃O₄核壳状、花状、哑铃状等不同形状的复合型磁性纳米颗粒。其中，哑铃结构材料在癌症的靶向治疗和成像方面有很好的应用前景。除此之外，孙守恒教授课题组也研究了以FePt为代表的Pt基合金磁性纳米颗粒，所得到纳米颗粒均一性好，而且形貌可调控。^[2-3]

3.纳米颗粒用于催化

孙守恒教授课题组在纳米材料应用于催化领域也有大量研究，通过对合成过程的精准把控，通过表面去合金可以成功合成核壳纳米颗粒，此外，催化剂的壳层可以通过核的元素和结构来进行调控。具有多金属中心的核壳纳米颗粒，能显示出增强的氧还原活性，更重要的是核壳结构也可以应用到一些电化学反应当中，如二氧化碳的还原，甲醇乙醇的氧化等，具有非常重要的用途。^[4-5]

代表性论文

[1]Lv Z P, Wang T, Ge J Y, et al. Controlling the assembly and spin transport of tetrathiafulvalene carboxylate coated iron oxide nanoparticles[J].Journal of Materials Chemistry C, 2017, 5(29): 7200-7206.
[2]Wang C, Xu C, Zeng H, et al. Recent progress in syntheses and applications of dumbbell‐like nanoparticles[J].Advanced materials, 2009, 21(30): 3045-3052.
[3]Jiang G, Huang Y, Zhang S, et al. Controlled synthesis of Au–Fe heterodimer nanoparticles and their conversion into Au–Fe 3 O 4 heterostructured nanoparticles[J].Nanoscale, 2016, 8(41): 17947-17952.
[4]Jiang G, Zhu H, Zhang X, et al. Core/shell face-centered tetragonal FePd/Pd nanoparticles as an efficient non-Pt catalyst for the oxygen reduction reaction[J].ACS nano, 2015, 9(11): 11014-11022.
[5]Yu C, Guo X, Xi Z, et al. AgPd nanoparticles deposited on WO2. 72 nanorods as an efficient catalyst for one-pot conversion of nitrophenol/nitroacetophenone into benzoxazole/quinazoline[J].Journal of the American Chemical Society, 2017, 139(16): 5712-5715.
[6]Wu L, Li Q, Wu C H, et al. Stable cobalt nanoparticles and their monolayer array as an efficient electrocatalyst for oxygen evolution reaction[J].Journal of the American Chemical Society, 2015, 137(22): 7071-7074.