天津大學的案例
天津大學仰大勇教授課題組：DNA功能材料可控組裝/解組裝助力精準醫療
課題組主頁：http://yanglab-dna.com/
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天津大學仰大勇教授課題組《Nat. Commun.》：聚合物納米框架中DNA時空編程級聯組裝賦能核酸藥物精準遞送
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天津大學仰大勇教授Chemical Reviews：DNA功能材料進展
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天津大學仰大勇課題組: 生物高分子/質粒DNA復合微球應用于環境水文多污染源示蹤
天津大學仰大勇課題組《Adv. Sci.》
展開 天津大學張雷教授課題組CEJ:長效抗凍、保濕和自再生離子導電水凝膠
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.129478
團隊介紹
張雷，天津大學化工學院教授、博士生導師、生物化工系主任。入選國家自然科學基金委“優秀青年科學基金”、教育部“新世紀優秀人才支撐計劃”、天津市“中青年科技創新領軍人才”、“侯德榜化工青年獎”、“天津首屆青年創新能手”等，榮獲2020年天津大學“我心目中的十佳導師”。擔任《中國化工學報（英文版）》編委。一直致力于將親水分子的獨特性質應用于生物化工多個領域，包括超低溫凍存、抗凍材料、抗生物粘附材料、抗菌材料等。
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天津大學張雷教授課題組：基于新型“免疫屏蔽”水凝膠材料的長效“人造胰島”
高分子科技原創文章。
展開 天津工業大學陳莉教授與天津大學劉文廣教授AFM：具有溫度不敏感損耗因子的水/油環境應用的壓敏膠
論文第一作者為聯合培養博士生王彥杰，通訊作者為天津工業大學趙義平教授、陳莉教授、天津大學劉文廣教授。該研究得到國家自然科學基金（Nos. 51733006, 52173060）資助。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202104296
天津大學—天津理工大學Adv. Mater.：用于CO2可逆利用的可再充Al-CO2電池
【成果簡介】
近日，天津理工大學的丁軼教授和羅俊教授（共同通訊作者、天津大學兼職博導）報道了一種以Al箔為陽極、以離子液體為電解質、以完全非碳的Pd包覆納米多孔金（NPG@Pd）為一體化催化劑陰極的可再充Al-CO2電池。其陰極采用純CO2作為活性材料。該電池在333mA g-1的電流密度下在放電和充電平臺之間顯示出低至0.091V的電位差，因此其能量效率（EEs）高達87.7％。通過對NPG@Pd陰極和放電產物進行表征，該電池反應過程被揭示為4Al + 9CO2?2Al2(CO3)3 + 3C。在反應中，放電時CO2在正極被還原、與鋁離子形成Al2(CO3)3和C，并在充電時分解。這項工作為開發用于固定CO2的高效、高安全性、綠色和可再充電的能源裝置提供了基礎和技術支持。相關研究成果以“Rechargeable Al–CO2 Batteries for Reversible Utilizationof CO2”為題發表在Advanced Materials上。
【圖文導讀】
圖一：制備的NPG@Pd陰極的形態和結構
（a，b）NPG@Pd的低倍和高倍SEM圖像；
（c）低倍HAADF-STEM圖像和（d）相應的EDS元素分布；
（e）原子分辨的HAADF-STEM圖像和（f，g，h）相應的原子分辨EDS元素分布。
圖二：可充電Al-CO2電池的放電/充電反應機理
（a）分別以NPG@Pd和NPG為陰極的兩個Al-CO2電池的充放電曲線；（b-d）NPG@Pd陰極在i）初始、ii）放電、iii）充電狀態時的
（b）拉曼、（c）XPS、（d）FTIR光譜；
（e）電池放電后的NPG@Pd陰極的SEM圖像；
（f）電池放電后的NPG@Pd陰極的HAADF-STEM圖像以及相應的EDS元素分布；
（g）電池充電后的NPG@Pd陰極的SEM圖像。
展開 
天津大學汪懷遠教授團隊CEJ：具有高抗氧氣腐蝕能力的石墨烯水性涂料
上述研究成果發表在國際權威期刊Chemical Engineering Journal上，論文的第一作者為天津大學化工學院碩士生王宵，通訊作者為天津大學化工學院汪懷遠教授。
原文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S138589472104732X
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.133156
天津大學封偉團隊《先進功能材料》長壽命室溫磷光氟氮雙摻雜碳量子點方面取得重要進展
致謝：
天津大學材料學院龍鵬博士為該論文的第一作者，封偉教授為通訊作者。本論文的工作得到國家重點研發項目（2016YFA0202302）、國家自然科學基金（51573125、51573147）、國家杰出青年基金（51425306）、國家自然科學基金國家重點項目（51633007）等的資助，
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.201800791
團隊介紹
天津大學封偉團隊長期致力于氟化碳納米材料的開發，近年來在氟化碳納米管（Chem. Eng. J., 2018,349 756; J. Power Sources, 2011, 196,2246; Electrochim. Acta, 2013, 107, 343）、氟化石墨烯（Adv. Sci., 2016,1500413; Chem. Commun., 2018, 54, 2727;J.Mater. Chem. C, 2018, 6, 6378; Carbon, 2017, 116, 338; J. Power Sources, 2016, 312, 146; Nanoscale, 2014,6, 2634; J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 23095）和氟化碳量子點（Adv. Funct. Mater.,2018, ; ACS Appl. Mater. Interfaces, 9, 43, 37981; RSC Adv., 2017, 7, 2810; Nanoscale, 2014, 6, 13043）等材料的研究和設計上取得了一系列的原創性成果。
來源：高分子科學前沿 作者：天津大學FOCC實驗室
展開 天津大學馮亞凱/郭錦棠/任相魁課題組《CEJ》： “CO療法”搭檔“基因治療”，協同挽救嚴重肢體缺血
此研究工作以標題為“A “controlled CO release” and “pro-angiogenic gene” dually engineered stimulus-responsive nanoplatform for collaborative ischemia therapy” 發表于國際著名期刊《Chemical Engineering Journal》（即時IF：12.88），天津大學博士生王小宇和高彬分別為本文的第一作者和共同第一作者，該研究受到國家自然科學基金（No. 51873149 and 51673145）和國家重點研發計劃（Grant No. 2016YFC1100300）的支持。
原文鏈接
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.130430
相關進展
天津大學馮亞凱教授和溫研院石長燦研究員合作開發一種抗菌肽偶聯多糖基海綿用于傷口的出血控制及感染預防
天津大學陳志堅教授課題組《Angew. Chem. Int. Ed.》：在活性超分子聚合功能單元構筑方面取得新進展
高分子科技原創文章。
展開 天津大學黃顯教授團隊《Small》：用于神經系統刺激與監測的植入式柔性多通道光電纖維器件
本文的第一作者為天津大學精儀學院碩士研究生于景嫻，通訊作者為黃顯教授。上述工作得到了國家自然科學基金(No.61604108)，天津市自然科學基金(No.16JCYBJC40600)和天津大學自主創新基金的支持。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202005925
天津大學劉文廣教授團隊《Nano Today》：中草藥交聯生物大分子水凝膠攜帶rBMSCs@聚兩性離子微凝膠治療心肌梗死
目前上述工作已發表在《Nano Today》上，論文第一作者為天津大學材料學院博士生劉洋，通訊作者為天津大學材料學院劉文廣教授。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.nantod.2021.101306
天津大學發現超高能量存儲“金鑰匙”
日前，天津大學封偉教授團隊成功研制出超高能量氟化碳材料，性能大幅度領先國內外同類產品，該技術現已獲得多項中國和國際發明專利授權，有望使我國率先突破超高能量存儲這一“卡脖子”關鍵技術。
氟化碳是目前世界上理論能量密度最高的原電池固態正極材料，在電子器件、生物醫學和裝備電源等領域有廣闊應用前景。長期以來，西方發達國家一直將高能量氟化碳制備視為核心技術，嚴禁技術輸出和公開交流。我國相關領域發展遠滯后于美、日等發達國家，產品性能遠低于國外同類產品，目前國內廣泛使用的氟化碳材料主要依賴國外進口，價格高達600～800萬元/噸，嚴重制約了我國相關領域科學研究和產業發展。
當前，國際主流的氟化碳材料難以實現“能量密度高”和“功率密度高”的兼顧，這也成為了制約人類進入超高能量存儲時代的技術瓶頸。天津大學封偉教授團隊從2008年開始率先提出通過開發具有獨特結構的新型氟化碳材料，達到氟化碳材料能量密度和功率密度“雙高”的目標。
團隊歷經十年攻關，通過顛覆共價型氟碳結構，在國際上率先研制出新型氟化碳材料。研究結果顯示：他們研發的新材料能量密度達到2738 Wh/kg，比國外同類產品高30%，達到世界領先水平，同時在超大放電電流條件下穩定工作，真正實現了能量密度與功率密度“雙高”。這種新型氟化碳材料制備技術標志著我國成功突破了超高能量存儲這一“卡脖子”關鍵技術，一舉突破發達國家對我國長達數十年的技術封鎖。
“目前我們團隊已經實現了新型氟化碳材料的穩定生產，并深入挖掘了氟化機理、結構調控、電化學動力學等科學問題，” 封偉教授表示。“我相信，我們的‘中國創造’有望在不遠的將來站在全球高能量存儲行業的制高點。
展開 天津大學汪懷遠教授團隊CEJ：基于神經元微結構的高導熱絕緣復合材料
【成果簡介】
近日，天津大學汪懷遠教授團隊提出了一種在聚醚砜(PES)和聚偏氟乙烯 (PVDF) 基復合材料中構筑取向氮化硼 (BN) 網絡來實現魯棒性神經元微結構的方法。通過偶聯嫁接與交聯反應結合壓力自組裝構建的神經元微結構具有發達的突觸，保證了在復雜條件下有效的熱通道和強大的界面相互作用。制備的復合材料獲得了12.13 Wm-1K-1的高導熱系數(Bulk TC- Hot Disk method)，表明與聚合物基基體相比，每1vol%填料的熱增強效率為156.6%。此外，其水平方向熱導率達到20.56 Wm-1K-1 (In-plane TC- LFA method)，在履帶式智能機器人平臺(Based on Arduino microchip)的射頻模組測試及移動PC端進行的壓力測試均顯示了極佳的應用潛力，能有效改善用戶對現代電子設備的體驗。以上研究成果以“A high-performance thermal conductive and outstanding electrical insulating composite based on robust neuron-like microstructure”為題發表在《Chemical Engineering Journal》上。天津大學化工學院碩士研究生高越陽為論文第一作者，通訊作者為天津大學化工學院汪懷遠教授。
【文章要點】
基于溫度壓力耦合自組裝 (T＆P)策略，制備的復合材料在26.7°、41.6°和55.1°處出現一系列特征衍射峰，分別對應于BN的（002）、（100）、（004）晶面。通常，I002/I100的強度比越大，平面內取向越好。
展開 
天津大學陳于藍課題組在機械力誘導發光高分子領域取得進展
上述工作發表在了近期的Macromoelcules 和Chemical Science上，論文第一作者分別是天津大學博士生袁偉（Macromolecules, 2018, 51, 9019?9025），和天津大學青年教師袁媛（Chemical Science, 2019, DOI: 10.1039/C8SC04701D）。這些工作受到了國家自然科學基金委優秀青年科學基金的資助
論文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.8b01668
https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/SC/C8SC04701D#!divAbstract
來源：高分子科學前沿
展開 天津大學封偉教授和馮奕鈺研究員團隊新成果：基于太陽熱能循環利用的溫度控制技術
天津大學封偉教授研究團隊從2005年開始圍繞“基于分子可逆轉變的太陽熱能循環利用技術” 開展了一系列開創性工作，并首次提出將可實現太陽熱能直接利用的材料技術應用于構建未來空間極端環境的熱控系統。
近日，天津大學封偉教授和馮奕鈺研究員再次在光熱溫度控制領域取得重要研究進展，成功制備了集太陽熱吸收、穩定存儲與可控輸出于一體的偶氮苯/石墨烯雜化燃料膜，通過控制熱能的輸出功率，實現了太陽熱能的循環利用和溫度的精確控制，為未來設計空間極端環境的熱控系統提供了重要的技術支撐。該研究成果以“Efficient cycling utilization of solar-thermal energy for thermochromic displays with controllable heat output”為題在線發表于國際期刊Journal of Materials Chemistry A上。
實現太陽熱能循環利用的關鍵是設計并制備兼具高能、長效存儲與可控釋放功能的太陽熱燃料。光致變色分子因能發生可逆的異構化轉變而成為太陽熱燃料的重要潛在分子之一。盡管目前已經報道了一些光熱燃料，但由于分子能級差與回復勢壘相互制約，如何通過分子設計實現高能量存儲與快速熱釋放，如何優化激勵誘導方式，達到提高輸出功率進而精確控制體系溫度的目標仍然面臨巨大的挑戰。
封偉教授研究團隊在前期分子設計與功能實現（Chem. Soc. Rev. 2018, DOI: 10.1039/C8CS00470F）研究基礎上，設計并合成了三枝磺酸偶氮苯接枝石墨烯雜化材料作為核心太陽熱燃料。
展開 天津大學汪懷遠教授課題組CEJ：一種高機械強度的具有 “玉米”狀結構SLIPS涂層
由哈佛大學Aizenberg教授提出SLIPS的仿生多功能表面由于其特殊的液固結合界面在近幾年受到廣大研究人員的關注。其主要應用領域包括防凍、防腐、防海洋污染和實現高透明性材料等，并在液體運輸，太陽能電池表面和深海防污等領域展現出巨大應用前景。然而，考慮到在真實環境中的長期使用時，用于SLIPS儲油的多孔或粗糙結構很容易被苛刻的機械磨損所破壞；同時，所注入的油層不穩定，很容易在外界刺激下被剝奪也是SLIPS亟待解決的問題。
基于以上問題，天津大學汪懷遠教授團隊通過對微納米結構和化學相互作用的精細設計，提出了一種具有優異機械性能和穩定油層的有機/無機復合超疏水涂層用于SLIPS的制備。由于共價鍵Ti-O-Si和氫鍵的存在，TiO2在許多堆積的坡縷石納米棒上大量沉積，形成了獨特的仿“玉米”結構。同時，TiO2表面的羥基也能與兩種聚合物（聚醚砜PES和聚偏氟二乙烯-六氟丙烯共聚物PVDF-HFP）以氫鍵的方式相互作用，由于這些強化的界面相互作用，這些“玉米狀”結構緊密地聚集在一起，形成豐富而機械強健的粗糙結構，不僅展現出穩定且耐久的超疏水性，而且提供足夠的毛細管力來儲存潤滑油。
研究發現，用于SLIPS注油前的超疏水涂層與基板具有優異的結合力，且在經受200次苛刻的摩擦機試驗（負載為250 kPa）后仍保持超疏水性。此外，在200次砂紙磨損循環后，也仍能維持超疏水的接觸角和滾動角（WCA＞150°, WSA＜10°）。通過對制備涂層的填料進行XPS和紅外光譜分析，證明了坡縷石與TiO2之間的共價鍵和氫鍵作用。
展開 天津大學封偉教授課題組《Matter》：4D打印仿生觸覺應變自主軟體機器人
文章第一作者為天津大學材料學院博士研究生翟飛，封偉教授為本文通訊作者。近年來，封偉教授團隊在智能材料領域開展了一系列創新性研究工作。近期成果主要有（Mater. Horiz., 2021,8, 2475-2484; J. Mater. Chem. A, 2021,9, 875-883; Progress in Materials Science, 2021, 115, 100702; ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12, 15657-15666；Adv. Mater., 2021, 2004754）等。
論文鏈接：
https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(21)00408-2
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