1)微纳尺度无机/高分子复合功能颗粒的制备及应用;2)生物来源棒状纳米颗粒如纤维素纳米晶的手性液晶行为;3)具备内在手性结构的结构化高分子水凝胶;4)精细功能高分子材料的开发与工业应用(校企合作)。
每年招收高分子化学与物理方向学术硕士1~2名和化工专业硕士1~2名。
=-教育经历-=
1995年9月~1999年7月: 澳门永利唯一官网304化学系, 学士。
1999年9月~2002年7月: 澳门永利唯一官网304化学系高分子物理与化学专业, 硕士。
2004年3月~2007年8月:荷兰的Twente大学和德国Juelich 研究中心联合培养,化学,博士。
=-工作经历-=
2007年9月-2008年8月: 法国国家科学研究中心(CNRS),Paul-Pascal研究所,博士后。
2008年9月-2011年3月: 比利时鲁汶大学化工系,博士后。
2016年3月-2017年3月:美国布兰迪斯大学物理系,访问学者。
2011年4月-2020年12月:澳门永利唯一官网304永利vip官网登录入口,副教授。
2021年1月-至今:澳门永利唯一官网304永利vip官网登录入口,教授/研究员。
2012年 天津市首批“用三年时间引进千名高层次人才”计划。
2013年 澳门永利唯一官网304第五届“敬业”奖教金教学二等奖。
2016年 澳门永利唯一官网304表现不俗科技论文奖。
2024年 中国化学会科普工作委员会 委员。
本课题组当前主要关注新兴微纳无机/有机颗粒的表面聚合物改性,如MOF/COF颗粒、量子点、生物基纳米颗粒如纤维素纳米晶等材料的聚合物接枝和高交联聚合物包覆,探索这类材料在吸附分离、水处理、传感和催化等方面以及掺杂到聚合物本体中制备功能复合材料的初步应用。基于经典的高分子聚合方法和聚合物微加工等手段,制备各种微米到毫米尺度的规整聚合物颗粒,如球形,多面体以及椭球形聚合物颗粒。同时,我们还关注生物基纳米颗粒如纤维素纳米晶的液晶行为的物理起源和调控,以及基于这类手性液晶制备具有内在手性结构的高分子水凝胶。此外,通过校企合作,本课题组也关注能源和电子领域相关塑料基材的表面工程用于绿色环保金属沉积,以及塑料加工成型中的各类难点和痛点问题。
本课题组的前期工作主要围绕蓬勃发展的新兴交叉学科--软物质科学展开,基于各类功能小分子和聚合物,以规整的棒状生物颗粒和聚合物颗粒为基础,构建物理化学性质可控的物理模型,针对相关领域的核心基础科学问题进行实验研究,并与经典的理论比较。在以下几个方面取得了一定的结果:(1) 棒状生物颗粒如纤维素纳米晶和棒状噬菌体病毒的手性液晶的起源机制和化学调控;(2) 基于棒状生物颗粒手性液晶构建手性结构化高分子水凝胶;(3) 基于非球形聚合物胶体的组装构建可视化胶体高分子模型以用于单链高分子物理化学行为的研究;
围绕这些研究,以第一或通讯作者在Accounts of Chemical Research, Macromolecules, Biomacromolecules, ACS Macro Letter, Chem. Comm., ACS Applied Materials&Interfaces, Polymer Chemistry, Langmuir, Soft Matter 等高分子学科核心期刊上发表论文多篇。作为第一发明人获得授权发明专利两项。主持国家自然科学基金面上项目三项,专项项目一项以及天津市自然科学基金项目两项。
代表性论文:
1. Zhang, Zhenkun; Pfleiderer, Patrick; Schofield, Andrew B.; Clasen, Christian; Vermant, Jan(*), Synthesis and Directed Self-Assembly of Patterned Anisometric Polymeric Particles, Journal of the American Chemical Society,2011,133(3):392-395。
2. Zhang, Zhenkun; Ma, Rujiang; Shi, Linqi(*), Cooperative Macromolecular Self-Assembly toward PolymericAssemblies with Multiple and Bioactive Functions, Accounts of Chemical Research,2014,47(4):1426-1437。
3. Zhang, P.; Yang, L.; Li, Q.; Wu, S.; Jia, S.; Li, Z.*; Zhang, Z.*; Shi, L., Ellipsoidal Colloids with a Controlled Surface Roughness via Bioinspired Surface Engineering: Building Blocks for Liquid Marbles and Superhydrophobic Surfaces. ACS Applied Materials & Interfaces 2017, 9 (8), 7648-7657.
4. Liu, S.; Zheng, C.; Ye, Z.; Blanc, B.; Zhi, X.; Shi, L.; Zhang, Z.*, Filamentous Viruses Grafted with Thermoresponsive Block Polymers: Liquid Crystal Behaviors of a Rodlike Colloidal Model with True Attractive Interactions. Macromolecules 2018, 51 (20), 8013-8026.
5. Ziyue Dong, Zihan Ye, Zhenkun Zhang*, Ke Xia, and Pengjiao Zhang; Chiral Nematic Liquid Crystal Behavior of Core–Shell Hybrid Rods Consisting of Chiral Cellulose Nanocrystals Dressed with Non-chiral Conformal Polymeric Skins. Biomacromolecules 2020, 21, 6, 2376–2390
6. Xiaodong Pei, Tingting Zan, Hengming Li, Yingjun Chen, Linqi Shi, Zhenkun Zhang (*). Pure Anisotropic Hydrogel with an Inherent Chiral Internal Structure Based on the Chiral Nematic Liquid Crystal Phase of Rodlike Viruses. ACS Macro Letters, 2015, 4, 1215-1219.
7. Xia, K., Zheng, X., Wang, Y., Zhong, W., Dong, Z., Ye, Z., & Zhang, Z. (2022). Biomimetic chiral photonic materials with tunable metallic colorations prepared from chiral melanin-like nanorods for UV shielding, humidity sensing, and cosmetics. Langmuir, 38(26), 8114-8124.
8. Cao, J.; Liu, S.; Chen, Y.; Shi, L.; Zhang, Z.*, Synthesis of end-functionalized boronic acid containing copolymers and their bioconjugates with rod-like viruses for multiple responsive hydrogels. Polymer Chemistry 2014, 5 (17), 5029-5036.
9. Cao, J.; Liu, S.; Xiong, J.; Chen, Y.; Zhang, Z.*, Stimuli responsive chiral liquid crystal phases of phenylboronic acid functionalized rodlike viruses and their interaction with biologically important diols. Chemical Communications 2014, 50 (72), 10402-10405.
10. Liu, S.; Zan, T.; Chen, S.; Pei, X.; Li, H.; Zhang, Z.*, Thermoresponsive Chiral to Nonchiral Ordering Transformation in the Nematic Liquid-Crystal Phase of Rodlike Viruses: Turning the Survival Strategy of a Virus into Valuable Material Properties. Langmuir 2015, 31 (25), 6995-7005.
11. Wang, Y., Zheng, X., Zhong, W., Ye, Z., Wang, X., Dong, Z., & Zhang, Z. (2022). Multicomponent chiral hydrogel fibers with block configurations based on the chiral liquid crystals of cellulose nanocrystals and M13 bacteriophages. Polymer Chemistry, 13(36), 5200-5211.
已培养硕士研究生近30名(含联合培养),联合培养博士多名。
本课题组设备齐全,涵盖高分子合成和表征、聚合物微纳颗粒制备纯化,各种性能测试等设备。本课题组学生将在高分子化学,材料分析表征,胶体和液晶等相关领域得到较为扎实的基本训练。本课题组毕业后的学生大多进入华为、中石油、中石化、中海油、宝洁、强生、陶氏、京东方、PPG、宁德时代、烟台万华、金发科技等国际国内大公司或者相关科研院所工作。
每年招收高分子化学与物理方向学术硕士1~2名和化工专业硕士1~2名。