近日,由上科大2021級(jí)本科生、物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院化學(xué)專(zhuān)業(yè)“未來(lái)材料創(chuàng)新班”成員王克丞作為共同第一作者的研究論文,在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》(Journal of the American Chemical Society)發(fā)表。這篇題為“力化學(xué)誘導(dǎo)共價(jià)鍵斷裂實(shí)現(xiàn)‘籠鎖’AIE材料激活多色及白色熒光”的科研論文不僅被選為編輯推薦文章,被作為亮點(diǎn)進(jìn)行報(bào)道,還在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)官方網(wǎng)站上作為頭條新聞?wù)故尽?/p>
在發(fā)光材料領(lǐng)域,普通熒光分子在高濃度或聚集態(tài)下易發(fā)生聚集誘導(dǎo)猝滅而失去活性。為解決這一科學(xué)難題,我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“聚集誘導(dǎo)發(fā)光”(AIE)現(xiàn)象,為材料在聚集態(tài)下高效發(fā)光開(kāi)辟了新的解決思路。然而,目前所知的力響應(yīng)AIE發(fā)光材料的機(jī)理主要局限于物理變化的聚集體結(jié)構(gòu)調(diào)控,通過(guò)共價(jià)鍵斷裂機(jī)理實(shí)現(xiàn)力響應(yīng)AIE發(fā)光的材料案例仍然十分有限。

王克丞在“3+1”項(xiàng)目交流期間,在伊利諾伊大學(xué)教授、美國(guó)科學(xué)院院士Jeff Moore的指導(dǎo)下,與研究團(tuán)隊(duì)共同發(fā)展了力化學(xué)誘導(dǎo)共價(jià)鍵斷裂的方法,實(shí)現(xiàn)了“籠鎖”AIE材料激活多色及白色熒光的新策略。這一策略不僅為發(fā)光材料領(lǐng)域提供了新的研究方向,也為未來(lái)材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供了新的可能性。
在王克丞看來(lái),能夠在海外交流學(xué)習(xí)期間取得出色的研究成果,得益于在上科大的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,讓他迅速適應(yīng)海外的學(xué)習(xí)和科研工作。
物質(zhì)學(xué)院提供的高質(zhì)量課程為學(xué)生們打下了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。小規(guī)模的專(zhuān)業(yè)課堂促進(jìn)了師生之間的互動(dòng)交流,激發(fā)了學(xué)生的思考與創(chuàng)新能力。此外,課程中設(shè)置的各種小組項(xiàng)目作業(yè)有效地鍛煉了學(xué)生的信息檢索、問(wèn)題解決以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在課程中實(shí)行的雙語(yǔ)教學(xué),特別注重培養(yǎng)他們閱讀英文文獻(xiàn)及進(jìn)行學(xué)術(shù)表達(dá)的能力,提升了學(xué)生的英語(yǔ)水平。“我們特別幸運(yùn),趕上了學(xué)院材料科學(xué)與工程‘雙一流’學(xué)科的快速發(fā)展期,學(xué)院打造的未來(lái)材料創(chuàng)新班也給予我們?nèi)χС帧!蓖蹩素┱f(shuō)。
科學(xué)研究沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案,需要自己尋找有價(jià)值的問(wèn)題并給出答案?!边@是王克丞加入物質(zhì)學(xué)院?jiǎn)滩┙淌谡n題組時(shí),導(dǎo)師對(duì)他說(shuō)過(guò)的話(huà)?!翱蒲袑?shí)踐”是王克丞多次提及的一個(gè)關(guān)鍵詞。“教授鼓勵(lì)每位本科生在組會(huì)中積極發(fā)言提問(wèn),并與本科生進(jìn)行一對(duì)一面談,根據(jù)最新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和想法提供指導(dǎo)”。通過(guò)不斷實(shí)踐摸索,王克丞的理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能逐漸融合,對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解也更加深入。

王克丞與喬博教授在實(shí)驗(yàn)室
在伊利諾伊大學(xué)交流期間,王克丞遇到了正在Jeff Moore教授課題組攻讀博士學(xué)位的上科大校友、2019屆本科畢業(yè)生孫運(yùn)彥。在導(dǎo)師和孫運(yùn)彥的共同指導(dǎo)下,王克丞開(kāi)展了力響應(yīng)基團(tuán)的設(shè)計(jì)與表征。他參與的第一個(gè)課題是合成一種在超聲激活下能釋放SO2分子的力響應(yīng)基團(tuán),研究成果在學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》發(fā)表。隨后,王克丞又開(kāi)展了多色熒光的新課題。在近一年時(shí)間里,他與孫運(yùn)彥合作,從合成設(shè)計(jì)到熒光測(cè)量,從顏色調(diào)控到數(shù)據(jù)分析和論文撰寫(xiě),經(jīng)過(guò)重重挑戰(zhàn),最終他們以共同第一作者的身份在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上再次發(fā)表論文。

伊利諾伊大學(xué)Jeff Moore教授課題組合照
第二排右1為王克丞,第一排右1為孫運(yùn)彥
王克丞的科研成果不僅為發(fā)光材料領(lǐng)域的研究增添了光彩,也展現(xiàn)了上科大本科生在國(guó)際科研舞臺(tái)上的實(shí)力和潛力。近年來(lái),物質(zhì)學(xué)院“未來(lái)材料創(chuàng)新班”支持了近60名本科生參加國(guó)際交流項(xiàng)目,其中90%的學(xué)生獲得了優(yōu)秀成績(jī),畢業(yè)后100%繼續(xù)深造。越來(lái)越多的上科大學(xué)生在海外學(xué)習(xí)交流中展示自己的才華。

孫運(yùn)彥(左)和王克丞(右)
參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議
口頭報(bào)告獲得三等獎(jiǎng)
如今,王克丞已結(jié)束交流學(xué)習(xí)回到上科大校園,正在忙碌地準(zhǔn)備畢業(yè)論文項(xiàng)目。他計(jì)劃在化學(xué)和材料的交叉領(lǐng)域繼續(xù)探索,迎接新的挑戰(zhàn)。
