中空纳微材料的可控合成与应用
课程编码：081703M05001H
英文名称：Controllable Synthesis and Applications of Hollow Nano-Micro Materials
课时：50
学分：3.00
课程属性：专业普及课
主讲教师：杨乃亮等
教学目的要求
本课程是生物工程、化学工程、化学、材料等专业的基础课。本课程是一门涉及生化工程、催化工程、应用化学、无机化学、材料化学、能源与环境的综合交叉课程。其既可以作为专业基础课程，学习最新的纳米、介尺度、微米材料制备技术，亦可了解纳米材料最新的应用动态，尤其是可以掌握最新的纳微材料、材料工程发展前沿。通过学习，要求学生了解纳微材料的可控制备方法；了解中空纳微材料的优势；了解材料工程、纳米材料的高级结构在生物、能源、环境、化工等领域的应用；尤其是了解其在绿色清洁能源、生物医药等热点方向的应用需求；能针对需求选取合适的材料设计思路。
预修课程
无机化学、仪器分析
大纲内容
第一章 绪论，中空纳微材料简介 3学时 杨乃亮
第1节 绪论，自然界中的中空结构，纳米中空结构
第二章 纳米材料的基本合成方法-前言、固相、气相 3学时 杨乃亮
第1节 自然界中的纳米材料，纳米材料的物理合成策略
第三章 纳米材料的自组装、液相合成 3学时 杨乃亮
第1节 纳米材料的自组装和液相合成机理
第四章 纳米材料的液相合成、常用表征技术 3学时 杨乃亮
第1节 纳米材料的液相合成技术，TEM表征
第五章 先进表征技术；中空材料合成-硬模板 3学时 杨乃亮
第1节 TEM，AFM，同步辐射技术，单原子表征技术
第六章 中空材料合成-硬模板、软模板 3学时 杨乃亮
第1节 硬模板和软模板制备中空材料策略
第七章 中空纳微材料的合成-软模板、自组装；科研拓展 3学时 杨乃亮
第1节 软模板、自组装法制备中空材料
第八章 肽材料的制备方法和功能 3学时 杨乃亮
第1节 肽材料的制备方法，形成机理和功能
第九章 肽材料在生物医药领域的应用 3学时 杨乃亮
第1节 肽材料在生物医药领域的应用-肿瘤治疗
第十章 中空纳微材料的合成与性能 3学时 杨乃亮
第1节 次序模板法制备中空多壳层的方法，特性
第十一章 中空材料的合成与应用——学习交流 3学时 杨乃亮
第1节 中空材料的应用交流
第十二章 中空纳微材料的应用-太阳能转化 3学时 杨乃亮
第1节 中空材料对电磁波的吸收增强，光催化，太阳能电池
第十三章 肽材料在生物医药领域的应用 3学时 杨乃亮
第1节 肽材料在生物医药领域的应用-组织工程
第十四章 肽材料在光电领域的应用 3学时 杨乃亮
第1节 肽材料在光电领域的应用
第十五章 中空纳微材料在生物医药领域的应用 3学时 杨乃亮
第1节 中空纳微材料在药物递送领域的应用
第十六章 中空纳微材料的传质特性 3学时 杨乃亮
第1节 中空结构的多级释放行为，能量传递行为
第十七章 科研拓展；期末考试 2学时 杨乃亮
第1节 期末考试
参考书
课程教师信息
杨乃亮，中国科学院过程工程研究所研究员。2007年于中山大学取得理学学士学位，2013年于中国科学院大学过程工程研究所获得博士学位（导师：王丹研究员）。随后先后赴法国皮埃尔-玛丽居里大学（合作导师：Marie-Paule Pileni 教授）和新加坡南洋理工大学（合作导师：张华教授）开展博士后研究，并于2018年10月引进回到过程工程研究所生化工程国家重点实验室开展工作。杨乃亮的研究主要围绕纳米材料的合成与组装展开，通过复合、修饰及掺杂等手段调节材料的表面电子态，利用材料间的协同作用拓展材料在能源、催化及生物领域的应用。迄今为止，杨乃亮已发表SCI论文30余篇，其中包括Nat. Chem.， J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem., Adv. Mater., ACS Nano, Chem, Adv. Funct. Mater. 等。论文总计他引3000余次，单篇最高他引次数达600余次，并且10篇文章入选ESI前1%“高被引论文”，并独立撰写一本英文学术专著（Springer出版社），并于2014年获得中科院优秀博士论文奖，目前担任中国化学会青年委员会委员。
王江艳，中科院过程工程研究所 研究员，中国科学院大学岗位教师，博士生导师。2010年本科毕业于中国矿业大学（北京），2016年1月博士毕业于中科院过程工程研究所，随后赴美国斯坦福大学开展博士后研究。2020年4月回国就职于中科院过程工程研究所。担任中国材料研究学会-青年工作委员会理事，《Materials Chemistry Frontiers》、《Chemical Research in Chinese University》、《高等学校化学学报》、《Transactions of Tianjin University》等期刊青年编委。以“多级次微纳米结构材料的设计、可控合成及其能源存储应用”为研究核心，发表SCI 论文70余篇，其中以一作/通讯作者在Nat. Energy、Nat. Rev. Chem.、Sci. Adv.、Adv. Mater. 等期刊发表论文35篇。论文总引7000余次，单篇最高引600余次，并且7篇入选ESI高被引论文。获授权中国专利3项，另申请中国专利2项，申请美国专利1项。作为共同完成人获2021年度 北京市科学技术奖-自然科学奖-二等奖、中国颗粒学会自然科学奖一等奖等奖励。