中科院理化所谢政

daxuetongxue

谢政， 1999年山东大学获硕士学位，2003年北京航空航天大学材料学院博士毕业，2003年-2004年，天津橡胶工业研究所任副总工程师(主持工作)，2005年-2008年清华大学化学工程系和先进材料教育部重点实验室博士后，2009年至今中国科学院理化技术研究所和中科院光化学转换与功能材料重点实验室工作任助理研究员、副研究员。主要从事光电功能材料、特种功能高分子及其纳米杂化材料等方面的研究工作，作为项目负责人和主要骨干承担了国家973、863、军品配套、自然科学基金、航天重点基金等近20项国家、部委和企业项目，近年来在包括Adv. Mater., Adv. Funct. Mater. Chem. Commun. J. Mater. Chem. C等国际权威学术期刊上发表论文10余篇，国外专著章节2章，授权发明专利2项。


姓名： 谢政
性别： 男
职称： 项目研究员
职务：
学历： 博士
电话： 010-82543636
传真： 010-82543517
电子邮件： zhengxie@mail.ipc.ac.cn
通讯地址： 北京市海淀区中关村东路29号57信箱


简　　历：
2009年- 至 今  中国科学院理化技术研究所     助研、副研、项目研究员
2005年-2008年 清华大学化学工程系                 博士后
1999年-2003年 北京航空航天大学材料科学与工程学院        博士
1996年-1999年 山东大学化学学院新材料研究所            硕士
社会任职：
国家自然科学基金、北京和黑龙江等省市自然科学基金等项目评审专家


研究方向：
主要从事光电及特种功能纳米杂化材料与器件方面的研究工作，目前重点研究碳纳米点、石墨烯等二维材料和聚芳炔等富碳光电功能材料及其透明杂化材料（光电功能杂化玻璃和涂层），发展非线性光学与激光防护、发光转换、光吸收与响应等材料、器件和生物应用。主要研究方向如下：
1. 非线性光限幅与激光防护器件
2. 发光/光电转换材料及LED器件
3. 光功能高分子及纳米杂化材料
4. 特种高分子及耐极端环境应用


承担科研项目情况：
作为项目负责人和主要骨干承担国家973、863、配套科研(2)、自然科学基金(4)、中科院国际人才项目(2)等20余项国家、部委和企业项目，近年主持项目经费1800余万元:
1)中科院理化所所长基金项目《近红外响应激光防护窗口研制》(300万元)(2020-2022) 主持
2)国家配套科研项目 《JPPT-2019-079》 (640万元)(2019-2022) 主持
3)国家自然科学基金面上项目《高效全波段发光碳点及其杂化三基色白光LED研究》(81万元) (2019-2022) 主持
4)中国科学院国际人才计划外国专家特聘研究员计划, 2019VMA0053(12.5万元) (2019-2020) 中方负责人
5)国家自然科学基金中以国际合作项目：国家自然科学基金委员会与以色列科学基金会合作研究项目《基于金-碳点纳米杂化材料的新型多模态造影剂》，NSFC-ISF No. 51561145004 (中方200万/以方200万元) (2015-2018) 中方主持
6)国家配套科研项目《光限幅XX涂层》JPPT-125-5-261 (415万元)(2015-2018) 主持
7)中国科学院国际人才计划外国专家特聘研究员计划《金纳米棒和碳点用于肿瘤检测：漫射、反射和荧光寿命成像》, 2015VTB041 (12.8万元)(2015-2016) 中方负责人
8)国家自然科学基金青年-面上连续资助项目《可聚合纳米材料杂化光功能有机共聚凝胶玻璃研究》（80万元）（2013-2016）21214002主持
9)中科院理化所所长基金方向性项目《纳米杂化光限幅玻璃和涂层研制》(60万元)2012-2014主持
10)国家自然科学基金《纳米复合有机光限幅凝胶玻璃的制备及性能研究》, 20904063，2010-2012 (19万元) 主持
11)国家配套科研项目《JPPT-125-5-106》(380 万元)(2017-2020) 参加


代表论著：
近年来在Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Nano Res., ACS Appl. Mater. Interfaces(5), Nanoscale(4), Adv. Opt. Mater.(2), Chem. Commun., J. Mater. Chem. C(8), Sci. Rep.等国际权威学术期刊发表论文40余篇，其中IF>8的文章10余篇，共引用1600余次，受邀撰写国际专著章节2章，授权发明专利13项：
[1]        Zheng Xie, Fu Wang, Chun-yan Liu,*Organic-Inorganic Hybrid Functional Carbon Dot Gel Glass, Adv. Mater., 2012,24(13), 1716-1721; IF: 27.398; 他引240次. Highlight by Weily MaterialsViews China、中国科学报、科学网、中科院官网
[2]        Fu Wang, Zheng Xie, Hao Zhang, Chunyan Liu,* Yingge Zhang,*Highly Luminescent Organosilane-Functionalized Carbon Dots, Adv. Funct. Mater., 2011, 23(6), 1027-1031, IF: 16.836. 他引482次;
[3]        Xiaojing Liu, Luting Liu, Xiujie Hu, Shuyun Zhou, Rinat Ankri, Dror Fixler,* Zheng Xie,*Multimodal Bioimaging Based On Gold Nanorods and Carbon Dots Nanohybrids as A Novel Tool for Atherosclerosis Detection, Nano Res., 2018, 11(3),1262-1273. IF: 8.893.他引20次
[4]        Yuefang Niu,# Hui Tan,# Xiaofeng Li, Lingling Zhao, Zheng Xie,* Yuan Zhang,* Shuyun Zhou,* Xiaozhong Qu, Protein-Carbon Dot Nanohybrids Based Early Blood Brain Barrier Damage Theranostics, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12(3), 3445-3452.IF: 8.758.
[5]        Junchao Liu, Junkai Ren, Zheng Xie*, Bo Guan, Jingxia Wang*, Tomiki Ikeda, Lei Jiang, Multi-Functional Organosilane-Polymerized Carbon Dots Inverse Opals, Nanoscale, 2018, 10(10), 4642-4649, Back Cover. IF: 7.76他引21次
[6]        Zheng Xie, Fu Wang, Chun-yan Liu, Luminescent Transparent Bulk Nanocomposites: Preparation, Properties and Application, In Handbook of Functional Nanomaterials Volume 4-Properties and Commercialization, (ISBN:978-1-62948-232-3, Editor: Mahmood Aliofkhazraei) chapter 15, pp.337-364, 2014, Nova Sci Publishers, Inc.
[7]        Yunfeng Wang, Zhengmao Yin, Zheng Xie,* Xinxin Zhao, Chuanjian Zhou,* Shuyun Zhou, Ping Chen, Polysiloxane Functionalized Carbon Dots and Their Crosslinked Flexible Silicone Rubbers for Color Conversion and Encapsulation of White LEDs, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8(15), 9961-9968, IF: 8.758. 他引52次
[8]        Junkai Ren, Xingming Sun, Yunfeng Wang, Rui Song*, Zheng Xie*, Shuyun Zhou, Ping Chen, Controllable Photoluminescent and Nonlinear Optical Properties of Polymerizable Carbon Dots and their Arbitrary Copolymerized Gel Glasses, Adv. Opt. Mater., 2018, 1701273. IF: 8.286. 他引21次Highlight by Weily MaterialsViews China.
[9]        Zheng Xie*,⊥,Yongzhong Wu⊥, Xingming Sun, Shixin Liu,Fukun Ma, Gang Zhao, Xiaopeng Hao*, Shuyun Zhou, Ultra-broadband Nonlinear Optical Response of Two-dimensional h-BN Nanosheets and their Hybrid Gel Glasses, Nanoscale, 2018, 10(9), 4276-4283, IF: 7.76, ⊥co-first author.
[10]        Shixin Liu, Jianping Ji, Haibo Zeng,* Zheng Xie,* Xiufeng Song, Shuyun Zhou, Ping Chen, Functionalization of Hexagonal Boron Nitride Nanosheets and Their Copolymerized Solid Glasses, 2D Materials, 2018, 5, 035036. IF: 9.611
[11]        Biao Yuan, Shanyue Guan,Xingming Sun, Xiaoming Li, Haibo Zeng, Zheng Xie,* Ping Chen, Shuyun Zhou, Highly Efficient Carbon Dots with Reversibly Switchable Green-Red Emissions for Trichromatic White LEDs, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10, 16005?16014. 2017IF: 8.708, 他引46次
[12]        Junchao Liu⊥, Zheng Xie⊥, Yuanyuan Shang, Junkai Ren, Ruixiang Hu, Bo Guan, Jingxia Wang*, Tomik Ikeda, Lei Jiang,Lyophilic but Nonwettable Organosilane-Polymerized Carbon Dots Inverse Opals with Close-cell Structure, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10(7), 6701-6710, 2017IF: 8.708 ⊥co-first author. 他引21次
[13]        Zheng Xie, Haifeng He, Yonghong Deng, Xiaogong Wang,* Chunyan Liu,*Three-arm star compounds composed of 1, 3, 5-tri(azobenzeneethynyl) benzene cores and flexible PEO arms: Synthesis, optical functions, hybrid Ormosil gel glasses, J. Mater. Chem. C, 2013,1(9), 1791-1797; IF: 7.059, 他引22次
[14]        Dajiang Yu, Xingming Sun, Xin Chen, Wencan Ma, Jibin Sun, Chuanjian Zhou,* Zheng Xie, * Shuyun Zhou, In-Situ Hydrosilane Reduction and Preparation of Gold Nanoparticles-Gel Glass Composites with Nonlinear Optical Properties, J. Mater. Chem. C, 2018, 6, 5624-5629. Back cover. IF: 7.059
[15]        Zheng Xie, Zhengmao Yin, Yongzhong Wu, Chunyan Liu*, Xiaopeng Hao*, Qingqing Du, Xiangang Xu, White Light-Emitting Diodes Based on Individual Polymerized Carbon Nanodots, Sci. Rep., 2017, 7, 12146, Top 100 read materials science papers for Scientific Reports in 2017, IF:5.578. 他引19次
[16]        Nan Jiang, Zhiliang Xiu, Zheng Xie*, Hongyun Li, Gang Zhao, Wenpeng Wang, Yongzhong Wu*, Xiaopeng Hao, Reduced Graphene Oxide-CdS Nanocomposites with Enhanced Visible-light Photoactivity Synthesized Using Ionic-liquid Precursors, New J. Chem. 2014, 38 (9), 4312-4320, IF: 3.277. 他引76次

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功能纳米材料实现具体应用，通常都需要解决纳米材料本身在溶剂或/和固体基质中的分散和溶解性问题。尤其是将具有特殊性质的纳米材料固定在合适的基质中，新构建杂化/复合材料进而形成器件，在光学、力学、电学等领域具有广泛的应用前景。但是因为存在热力学自发的团聚、堆积和相分离等固有问题，杂化/复合材料通常具有掺杂浓度低以及分散不均匀等诸多瓶颈，限制了进一步应用。具有优异发光性能的碳点作为纳米家族的新成员，其表面丰富的官能团带来的出色的溶剂分散性、可修饰性以及大量的反应活性位点，已经在多种领域展现了非同寻常的应用潜力。
中国科学院理化技术研究所谢政研究员，济南大学关瑞芳教授等对一种新型的荧光纳米材料—硅烷功能化碳点(简称硅烷碳点)进行了系统综述和展望。硅烷碳点兼具了碳点的光电性能和硅烷偶联剂等有机硅材料的偶联杂化功能，有望开启构建杂化复合材料的一种新思路。首先，论文系统地介绍了硅烷碳点的制备方法；其次，重点阐述了硅烷碳点具有的特性和在光电器件、催化、传感、生物等多领域应用的显著优势；最后，总结了硅烷碳点未来面临的机遇和前景。论文被选为内封底。

图1 硅烷碳点的多功能示意图

        在制备过程中，由于碳点形成和原位硅烷功能化通常同时进行，使得硅烷碳点表面可引入大量的硅烷基团，不仅可以提升碳点的分散性和溶解性，也赋予了与其他功能材料偶联形成杂化材料的优势。硅烷碳点表面的硅烷链与基质之间具有优异的相容性，避免了纳米材料中常见的淬灭和自聚集现象。更重要的是，硅烷偶联剂预留的官能团以及通过进一步水解形成的硅羟基，能够与其他材料实现共价连接。因此文章认为，基于这种特殊的结构，硅烷碳点理论上能够与多种有机、高分子、生物分子、纳米材料或者功能材料偶联构成新型的纳米杂化材料，进而开拓更广阔的应用空间(图1)。
其中，基于溶胶凝胶体系的优势，硅烷碳点能够实现四类任意体系(图2-3)：1). 与大部分溶剂和水实现0-100%任意浓度混溶；2). 在室/低温条件下与本身、各种硅烷和有机硅化合物实现0-100%任意浓度共聚/自聚，3). 与多种含氧高分子可以实现0-100%任意浓度共混；4). 在固态下的荧光量子产率能够达到0-96%调控，远高于液态。在此基础上，硅烷碳点可以建立一系列任意浓度的碳点液态体系和共聚透明杂化固态材料体系，并可形成多种固体宏观形态（玻璃、块体、气凝胶、光子晶体、薄膜、粉末、纤维、涂层等，如图3），在高掺杂浓度下同时保持高透过率和优异性能。该文章系统总结了基于这种新型发光体及其共聚杂化材料的传感、生物诊疗、催化和LED、激光发射、非线性光限幅、紫外屏蔽和传感等光电器件应用，为实现碳点的器件化和实用化提供一种新思路。
        上述研究工作得到了国家自然科学基金项目(21875267，51561145004 )资助。


论文信息：
Silane-Functionalized Carbon Dots and Their Polymerized Hybrids: From Optoelectronics to Biotherapy
Xuezhe Dong, Yunfeng Wang, Ruifang Guan, Junkai Ren, Zheng Xie*
Small
DOI: 10.1002/smll.202105273
原文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202105273
内封底链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202170264