王宇平 | Yuping Wang
王宇平 | Yuping Wang
浙江大学“百人计划“研究员 博士生导师
邮箱: y.p.wang@zju.edu.cn
教育经历
博士后 2017‒2021 麻省理工学院材料科学与工程系
博士 2012‒2017 西北大学化学系
学士 2008‒2012 北京大学化学与分子工程学院
研究领域
1. 纳米粒子仿生催化/ Nanoparticle-Based Biomimetic Catalysis
2. 超分子多孔材料/ Supramolecular Porous Materials
3. 拓扑高分子材料/ Topological Polymers
代表论文
1. Y. Wang, G. J. Desroches, R. J. Macfarlane*. “Ordered Polymer Composite Materials: Challenges and Opportunities”, Nanoscale. 2021, 13, 426–443.
2. Y. Wang, P. J Santos, J. M. Kubiak, X. Guo, M. S. Lee, R. J. Macfarlane*. “Multi-Stimuli Responsive Nanocomposite Tectons for Pathway Dependent Self-Assembly and Acceleration of Covalent Bond Formation”, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 13234–13243.
3. Y. Wang, T. Cheng, J. Sun, Z. Liu, M. Frasconi, W. A. Goddard, III, J. F. Stoddart*. The Neighboring Component Effect in a Tristable [2] Rotaxane ”, J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 13827–13834.
4. Y. Wang, M. Frasconi, J. F. Stoddart*. “Introducing Stable Radicals into Molecular Machines”, ACS. Cent. Sci. 2017, 3, 927–935.
5. Y. Wang, J. F. Stoddart*. “Molecular Borromean Rings: From Controlled Construction to Potential Applications”, Chem. 2017, 3, 17–18.
6. Y. Wang*. “Can Persistent Organic Radicals Find Function?” Chem. 2017, 2, 317–318.
7. Y. Wang, J. Sun, Z. Liu, M. S. Nassar, Y. Y. Botros, J. F. Stoddart*. “Radically Promoted Formation of a Molecular Lasso”, Chem. Sci. 2017, 8, 2562–2568.
8. Y. Wang, J. Sun, Z. Liu, M. S. Nassar, Y. Y. Botros, J. F. Stoddart*. “Symbiotic Control in Mechanical Bond Formation”, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 12387–12392.
9. Y. Wang, M. Frasconi, W.-G. Liu, J. Sun, Y. Wu, M. S. Nassar, Y. Y. Botros, W. A. Goddard, III, M. R. Wasielewski, J. F. Stoddart*. “Oligorotaxane Radicals under Orders”, ACS Cent. Sci. 2016, 2, 89–98.
10. Y. Wang, M. Frasconi, W.-G. Liu, Z. Liu, A. A. Sarjeant, M. S. Nassar, Y. Y. Botros, W. A. Goddard, III, J. F. Stoddart*. “Folding of Oligoviologens Induced by Radical–Radical Interactions”, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 876–885.
研究内容
王宇平课题组的研究着重于利用有机化学、超分子化学、高分子化学在分子层面的精确修饰手段，通过借鉴生物体系的功能，设计一系列结构与性质由多组分超分子单元共同调控的纳米体系，突破现有仿生体系的局限性，在不同尺度下（跨越7个数量级以上）实现功能。具体研究内容如下：
1. 纳米粒子仿生催化
生命体内的酶催化体系具有一系列的优异特征，例如专一性，高效性，以及可以催化微量反应物的反应进行等等。从理论上讲，人工的催化体系如能精确模仿酶的催化过程将同样展现出卓越的催化性能，但目前为止，在人工体系中实现类似酶对超分子作用力的调控能力仍是科学界的一大挑战。面对这一问题，我们将超分子识别作用与纳米粒子表面的性质相结合，构筑基于纳米粒子的仿生催化单元，从基团多样性、反应微环境可修饰性、空间结构可控性三个方面出发，更加完备的模拟酶催化过程，以构筑新颖高效的人工催化体系。
2. 超分子多孔材料
多孔材料在催化、物质分离、药物释放、再生能源等领域都具有重要的应用前景。以超分子作用力为基础，我们将探索在温和条件下合成结构多样、孔径尺寸可转换、可自修复、可在溶液中加工等特征的多孔材料。这类新型材料将便于液相多孔体系或高品质多孔薄膜的制备，从而实现液相物质分离、传输等仿生功能，并为解决环境问题（如海水净化、污水处理）提供可能。
3. 拓扑高分子材料
聚轮烷（Polyrotaxane）是一类由多个环状组分以及一条链状哑铃形组分组成的机械互锁分子。以高分子链作为哑铃形组分，再将不同链上的环状组分交联在一起，就形成了具有特殊拓扑结构的滑环凝胶/弹性体（Slide-ring gel/elastomer）。与传统高分子交联体系相比，由于环的滑动性，滑环交联网络的连结点可以在外力的作用下发生移动，从而更好地分散外力。因此滑环交联体系具有更好的机械性能（例如高弹性，高韧性，无疲劳性等），它们的合成与性质表征也在近年来受到越来越多的关注。目前报道的滑环材料在结构多样性、结构精确性以及结构动态性方面都有一定的局限性。为解决这些局限性，我们将利用具有固定计量比的识别单元实现环与链状组分的组装，构建结构-性质关系明确，具有外界刺激响应性的功能滑环材料，并探索其在柔性导电材料等领域的应用。
