江南大学化学与材料工程学院材料系刘晓亚

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一、个人简介                                                                  
    刘晓亚，女，1958年5月出生，理学博士，教授，博士生导师。1982年以来，先后获南京工业大学工学学士、北京师范大学理学硕士、复旦大学理学博士学位，2004-2005年加拿大麦吉尔大学访问教授。现任江南大学化学与材料工程学院材料系系主任，至善学院特聘指导教师，大分子胶体与先进功能涂层材料实验室主任、涂料研究所所长，江南大学-广信感光新材料联合研究中心主任。兼任教育部高分子材料与工程教学指导委员会委员，“信息记录材料”杂志编委，Langmuir、高分子学报、涂料工业等10种国内外期刊审稿人，中国辐射固化专委会副理事长、学术委员会主任等。   
    多年来一直从事功能高分子材料领域的研究，在双亲性大分子自组装、大分子胶体与先进功能涂层材料、光功能新材料、传感涂层及传感器件等方面的研究工作；注重基础研究和技术转化相结合，是光固化新材料行业及功能大分子组装领域的领军人物。在国内外重要学术杂志上发表研究论文250余篇，其中SCI收录100余篇，部分研究结果发表在德国化学会志Angew. Chem. Int. Ed， Macromolecules，Langmiur，J. Materials Chemistry, Biosensor & Bioelectrics, Polymer 等知名杂志上。申请中国发明专利40余项，授权15个，成功申请国际专利PCD1项，美国专利1项；参与撰写“大分子自组装”、“塑料配方设计”等专著。主持及完成6个国家自然基金项目“大豆蛋白接枝共聚及其自组装研究”和“双亲性无规共聚物的自组装研究”； “双亲无规共聚物自组装及其乳化功能研究”；“识别功能大分子自组装体系与分子印迹传感器构效关系研究”等。主持及完成国家科技支撑子项目“大桥钢索用增韧环氧粉末涂料”，江苏省产学研联创项目“高性能PCB感光材料”等国家、省、部级科研项目。支持并完成10余项企业委托开发项目（包括国际合作项目，已产业化5项），近五年来总计科研经费千万元以上，获省部级以上科技进步、技术发明奖5项。2011年指导大挑课题“基于喷墨打印技术制备的重金属离子检测集成传感试纸”获全国十二届大学生“挑战杯”一等奖。

二、研究领域                                                                     
方向1：功能大分子设计、合成与改性，
方向2：双亲性大分子自组装及其功能化、器件化；
方向3：大分子胶体与界面、表面；
方向4：光固化树脂合成，感光功能新材料及功能涂料；
方向5：先进功能涂层材料及传感、生物医药应用研究。

三、奖励与荣誉                                                           
    2012年获第八届“我最喜爱的老师”称号，2011年指导全国十二届大学生挑战杯获一等奖，2010年获荣智权奖教金，2008年江苏省五一巾帼标兵，2007年获中国轻工联合会科技进步三等奖，2007年获中国石油与化学工业协会技术发明三等奖，2006年获轻工总会技术发明三等奖，2005年获中国石化总局技术发明三等奖，2005年获江苏省教改成果二等奖，2005年获天赐奖教金。（2005年以来）

四、学术成果                                                               
（一）代表性科研项目
1、主持国家自然基金项目 “双亲无规共聚物自组装（2006-2010）；
2、主持国家科技支撑计划项目“特大桥梁用耐久型缆索复合环氧涂料研究（2007-2011）；
3、主持国家自然基金项目 “双亲无规共聚物自组装及其乳化功能研究（2008-2012）；
4、主持江苏省产学研联创项目“PCB高分辨率感光材料关键技术与产品研究（2011-2013）
5、主持国家自然基金项目“识别功能大分子自组装体系及印迹传感器研究（2011-2014）
其他国内外企业委托项目数十项。
（二）代表性论文
1         Xiaoya Liu, Ming Jiang, Shuli Yang, Mingqing Chen, Daoyong Chen, Cheng Yang, and Kang Wu. Micelles and hollow nanospheres based on ε-caprolactone-containing polymers in aqueous media [J]. Angew. Chem. Int. Ed, 2002, 41(16): 2950
2         Xiaoya Liu, Joon-Seop Kim, Jun Wu, Adi Eisenberg. Bowl-Shaped Aggregates from the Self-Assembly of an Amphiphilic Random Copolymer of Poly(styrene-co-methacrylic acid) [J]. Macromolecules, 2005, 38, 16
3         Xiaoya Liu, Jun Wu, Joon-Seop Kim, Adi Eisenberg. Effects of Random Copolymer of Poly(styrene-co-methacrylic acid) on the Self-assembly of Block Copolymer of Poly(styrene-b-acrylic acid) [J]. Langmiur, 2006, 22, 1
4         Youhua Tao, Xiaoya Liu*, Dongjian Shi, Mingqing Chen，Graftlike Block Copolymer Bearing Biodegradable ε-Caprolactone Branches: A Facile Route to Hollow Nanocages，J. Phys. Chem. C，2009，113(15)，6009
5         Xiaoya Liu,Chenglin Yi,Ye Zhu,Yiqun Yang, Zhenggang Cui, Ming Jiang, Pickering emulsions stabilized by self-assembled colloidal particles of copolymers of P(St-alt-MAn)-co-P(VM-alt-MAn)，J. of Colloid and Interface Science，2010，351，315
6         Jing Xu, Huiyu Bai, Chenglin Yi, Jing Luo, Cheng Yang,Wenshui Xia, Xiaoya Liu*，Self-assembly behavior between native hyaluronan and styrylpyridinium in aqueous solution，Carbohydrate Polymers，2011，86(2)，678
7         Yiqun Yang, Chenglin Yi, Jing Luo, Ren Liu, Junkang Liu, Jinqiang Jiang, Xiaoya Liu*，Glucose sensors based on electrodeposition of molecularly imprinted polymeric micelles: A novel strategy for MIP sensors，Biosensors and Bioelectronics，2011，26，2607
8         Youhua Tao, Ren Liu, Mingqing Chen, Cheng Yang，Xiaoya Liu*，Cross-linked micelles of graftlike block copolymer bearing biodegradable 3-caprolactone branches: a novel delivery carrier for paclitaxel，J. Mater. Chem，2012，22(2)，373
9         Chengli Yi, Na Liu, Junchao Zheng, Jinqiang Jiang, Xiaoya Liu*, Dual-responsive poly(styrene-alt-maleic acid)-graft-poly(N-isopropyl acrylamide) micelles as switchable emulsifiers Original Research Article, J. of Colloid & Interface Science, 2012, 380, I1,  90
10      Yi Chenglin, Yang Yiqun, Zhu Ye, Liu Na, Liu Xiaoya*, and Jiang Ming, Self-Assembly and Emulsification of Poly{[styrene-alt-maleic acid]-co-[styrene-alt-(N-3,4-dihydroxyphenylethyl
    -maleamic acid)]}, Langmuir, 2012, 28 (25), 9211
（三）代表性专利
1刘晓亚, 刘仁, 安丰磊, 陈明清, 杨成,一种水性光敏树脂乳剂及其制备方法(CN 1746204A)
2 刘晓亚, 夏朝荣, 刘仁, 江金强, 张胜文, 黄强, 阳离子光引发剂聚苯乙烯或其共聚物的碘鎓盐及其制备方法(CN 101225131A)
3 刘晓亚, 刘仁, 安丰磊, 江金强, 张胜文, 李小杰, 刘铸, 光固化水性树脂组合物及自组装法制备涂层的方法(CN 101270181A)
4 刘晓亚, 边琦, 曹光群, 江金强, 王益华, 王婷立, 易成林, 朱叶, 一种具有乳化功能的纳微米级防晒剂的制备方法(CN 101313882A)
5 刘晓亚, 易成林, 江金强, 朱洁莲, 杨逸群, 宁超, 张永威, 刘铸, 李小杰, 一种双亲性共聚物自组装胶束乳化剂的制备方法(CN 101302296A)
6 刘晓亚, 唐蔚波, 白绘宇, 周翠, 杨成, 江金强, 张胜文, 王玮, 一种接枝改性蛋白基胶粘剂的制备方法(CN 101302410A)
7刘晓亚, 杨逸群, 易成林, 江金强, 刘仁, 张胜文, 徐晶, 一种分子识别传感器的电沉积制备方法(CN 101776635A)
8刘晓亚, 刘仁, 严晓峰, 王春林, 旬春, 一种用于钢带保护的光固化涂料的连续涂布及固化装置(CN 101829642A)
9刘晓亚, 艾玲, 刘石林, 白绘宇, 陶丹丹, 顾辛艳, 孙建华, 一种大分子光交联剂制备透明质酸凝胶的方法(CN 101914225A)
10刘晓亚，陈宁，疏亿万，安丰磊，冯玉进，张胜文，刘仁，吴育云, 采用光敏纳米二氧化硅对光致抗蚀材料进行改性制备的方法(CN 102023485A)

五、联系方式                                                                     
通讯地址：无锡市蠡湖大道1800号 江南大学化学与材料工程学院
邮编：214122
联系电话：13382888060
Fax: 0510-85917763
Email: lxy@jiangnan.edu.cn

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 江南大学刘晓亚教授课题组：“项链状”聚合物/碳纳米管杂化组装体构建分子印迹化学传感器

分子印迹聚合物（Molecularly Imprinted Polymer, MIP）是一种新型高分子仿生材料，具有模拟天然受体的分子识别能力。分子印迹聚合物MIP的识别位点可根据待测分子的结构和官能团量身定做，此外MIP交联体型结构赋予其稳定性好，耐酸、碱和有机溶剂，廉价和使用寿命较长的优点，具有构效预定性、特异识别性和广泛实用性三大特点，因而，在材料科学、色谱分离、仿生传感、智能化学界面构筑等方面得到了日益广泛的应用。其中，利用分子印迹聚合物模拟天然受体构建分子识别化学界面及传感器具有诸多优势，预计可以广泛应用于生物分析、食品安全、环境监测、智能材料等领域。然而，通过传统方法制备的印迹聚合物仍有一些有待解决的问题：传统方法制备的MIP通常为块状，大部分的印迹位点深埋于MIP内部，使得印迹分子难以完全洗脱，存在结合速度慢、吸附容量低、响应差等缺点；修饰电极时因MIP导电性差而使得信号转化的效率低；传统MIP制备与应用基本局限于有机溶剂体系，限制了其在水相生物应用环境的应用。因而发展水相识别分子印迹聚合物对于其模拟天然的识别系统在分子识别与检测方面具有重要的研究意义。

  为了解决以上问题，江南大学刘晓亚教授课题组将大分子自组装与分子印迹技术有效结合结合，以双亲性无规共聚物和模板分子为组装基元在水溶液中进行自组装，疏水作用诱导双亲聚合物和模板分子协同组装获得了分子印迹聚合物纳米粒子（MIP NPs），再将MIP NPs电诱导组装到电极表面成膜，洗脱掉模板分子后制备出一系列具有分子识别功能的分子印迹电化学传感器(Biosens. Bioelectron. 2011, 26(5), 2607-2612.ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8(32), 21028-21038; Biosens. Bioelectron. 2018, 100, 497-503)。该方法用双亲聚合物代替了功能单体，用疏水作用代替了化学交联，以溶液组装代替普通的自由基聚合反应，获得了具有分子识别功能的分子印记聚合物纳米粒子（MIP NPs），建立了以功能为导向的大分子自组装功能化新技术，拓展了大分子自组装的应用。MIP NPs的构建依靠双亲聚合物与模板分子之间的弱相互作用以及双亲聚合物的亲/疏水作用，可以通过改变聚合物的结构和组装环境对MIP NPs的构造和识别能力进行调控，并能针对不同的检测目标体系―量身定做分子识别材料。值得注意的是，该课题组将工业界成熟的电泳沉积技术成功应用于微电子传感器件表面功能涂层的构建，通过电泳技术将MIP NPs电沉积到电极表面形成MIP NPs涂层的方法操作简单、成本低廉、涂层厚度易于调控等优点，具有广泛的普适性，根据目标分子可以设计、制备出具有特定结构的MIP NPs，以电沉积方法构建具有不同分子识别能力的分子印迹传感器，具有很好的工业化应用前景。

  在实验室前期研究基础上，博士生许升创新性地进一步将这种分子印迹聚合物材料从零维纳米粒子拓展到具有纳微结构的一维“项链状”杂化组装体。如图1所示，首先以7-(4-乙烯基苄氧基)-4-甲基香豆素、丙烯酸异辛酯及丙烯酸为功能单体合成了一种可光交联的双亲性无规共聚物，随后将其与多壁碳纳米管（MWCNTs）在选择性溶剂DMF/H2O共组装，在此过程中同时引入模板分子，成功制备出以碳纳米管为“线”、分子印迹纳米粒子为“珠”的“项链状”分子印迹杂化组装体（MIP-MWCNTs）。将MIP-MWCNTs用作电极材料修饰电极并进行紫外光交联得到“网络状”复合传感器涂层，电解除去模板分子后成功构建出分子印迹电化学传感器。紫外光交联不仅可以固定模板分子的印迹孔穴结构，同时可以增强聚合物粒子与碳纳米管的结合稳定性，从而赋予传感涂层优异的分子印迹识别能力的同时使得涂层结构具有长期稳定性。所制备的分子印迹传感涂层形成了“项链状”组装体纵横交错的立体网络状微结构，这种微结构能有效增大涂层的比表面积，从而提高传感涂层的分子识别效率。此外，碳纳米管的引入能有效提高涂层的导电性，进而提高传感器的检测灵敏性。因此，基于“串珠状”MIP-MWCNTs印迹杂化体构建的分子印迹传感器对模板分子表现出优异的电化学传感与检测性能。这种将双亲性高分子与无机碳纳米管进行共组装制备杂化组装体的策略具有普适性，可拓展至多种聚合物/碳纳米管杂化组装体的制备，预计可以广泛应用于生物医药、生理健康、食品安全、环境监测等诸多领域。

图1分子印迹杂化组装体MIP-MWCNTs的制备过程与传感器对模板分子三聚氰胺的分子识别机理示意图

  相关研究成果以“Necklace-like Molecularly Imprinted Nanohybrids Based on Polymeric Nanoparticles Decorated Multiwalled Carbon Nanotubes for Highly Sensitive and Selective Melamine Detection”为题发表在近期的ACS Appl. Mater. Interfaces期刊上（DOI: 10.1021/acsami.8b08558），本文第一作者为江南大学化工与材料工程学院2015级博士生许升，通讯作者为刘晓亚教授。

  论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.8b08558