北京大学化学与分子工程学院物理化学研究所阎云

mingchaotai

阎 云 北京大学副教授,博士生导师，2003年获得北京大学理学博士学位，主要研究小分子自组装形成高级软物质组合体的规律，探索具有材料学、医学应用价值的微纳尺度的超级分子自组装结构。
专业：物理化学
研究方向：胶体与界面化学
电话：010-62765058
传真：010-62765058
电子信箱：yunyan@pku.edu.cn
学术简历:
1997、2000年分别获得东北师范大学理学学士、硕士学位
2003.7，获得北京大学理学博士学位
2003.8-2004.3，北京大学药学院，讲师
2004.3-2005.9，德国拜罗伊特大学，博士后
2005.10-2008.6，欧盟玛丽 居里 博士后，荷兰瓦格宁根大学
2008.6至今，北京大学化学学院，副教授
学术兼职：
2008.6－，荷兰瓦格宁根大学博士生导师
获奖情况：
2009 教育部新世纪优秀人才
2012 北京大学青年教师教学基本功竞赛理工科组一等奖（第一名）
2013 全国胶体与界面化学专业优秀青年教师 （共两名）
北京大学钟陈玉兰教学奖
2014 国家自然科学基金优秀青年基金
北京大学优秀博士学位论文指导教师
北京大学教学优秀奖
主讲课程：
表面活性剂的物理化学（研究生）
助教课程：
结构化学、魅力化学、物理化学（英文）
研究领域和兴趣：
以溶液中的非共价相互作用为驱动力，包括配位作用，疏水作用，静电相互作用，以及相互作用等，研究小分子自组装形成高级软物质组合体的规律，探索具有材料学、医学应用价值的微纳尺度的超级分子自组装结构。目前的主要研究方向包括：
1.        基于金属配位超分子/嵌段共聚物的有机－无机混杂微纳体系的构筑
2.        多模态生物医学成像微纳材料的制备
3.        环境响应性软微纳材料
4.        溶剂性质对软物质结构功能的影响及调控
5.        软物质的高级组装
科研项目：
国家自然科学基金优秀青年基金：“基于配位化学的分子工程、组装与性能”2015-2017， 主持人
国家自然科学基金：“金属配位超分子高分子共组装体的制备、性质及相关调控” 2012-2015，主持人
国家自然科学基金：“新型氧化还原响应的高级共组装分子有序组合体的制备及性质研究”， 2010-2012，主持人
教育部新世纪优秀人才资助：2009-2011，主持人
教育部留学回国人员科研启动基金：2009-2011，主持人
教育部博士点新教师基金：2009-2011，主持人         
代表性论文
1.        Xu LM, Jiang LX, Drechsler M, Sun Y, Liu ZR, Huang JB*, Tang BZ*, Li ZB, Yan Y *, Ultrolong nanoladders assembled with ion-recognition, J. Am. Chem. Soc. 2014,136, 1942-1947
2.        Zhao Q, Wang Y, Yan Y *, Huang JB*，Smart Nanocarrier: Self-Assembly of Bacteria-like Vesicles with Photoswitchable Cilia, ACS Nano, 2014, 8, 11341-11349
3.        Ding Y, Yang Y, Yang L, Yan Y*, Huang J.B.*, Cohen Stuart M.A., A Case of Adaptive Self-Assembly, ACS Nano, 2012, 6, 1004-1010.
4.        Yan Y*, Huang JB*, Hierarchical Assemblies of Coordination Supramolecules, Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 1072-1080.
5.        Yan Y* , Martens A. A.; Besseling N.A.M., de Wolf F. A., de Keizer A, Drechsler M, Cohen Stuart M A*. Nanoribbons Self-assembled from Triblock Peptide Polymers and Coordination Polymers. Angew. Chem.; Int. Ed. 2008, 47, 4192-4195.
6.        Yan Y*, Besseling N.A.M., de Keizer A, Marcelis A T M, Drechsler M, Cohen Stuart M A*. Hierarchical self-organization in solutions containing metal ions, ligand, and diblock copolymer. Angew. Chem.; Int. Ed. 2007, 46, 1807-1809.
欢迎对本研究感兴趣的本科生/研究生加盟!
研究主页: /huangjb/research_interest-yanyun.html

renzoula

PNAS：提高光电化学水氧化的稳定性！

研究亮点：

1. 通过原子层沉积策略构建染料敏化光电化学电极，增强了光阳极的水氧化稳定性

2. 将电极内部的可见光吸收和氧化水两个过程在空间上分割开来，实现了持续稳定高效的光电流。

模拟自然界光合作用，实现太阳能的转化，是解决人类面临的能源危机和环境问题的有效途径之一。而水的氧化过程因涉及四个电子氧化需要较大的活化能垒，是人工光合作用的一个关键步骤。

2009年，Thomas E. Mallouk教授首次提出了利用可见光分解水的染料敏化光电化学电池（Water-splittingdye-sensitized photoelectrochemical cells，WS-DSPEC）的概念: 通过制备高比表面积的TiO2或SnO2等金属氧化物电极，吸附染料分子敏化剂和氧化水的催化剂，实现类似自然界光合作用系统Ⅱ的水氧化过程。

通过多年来众多科研工作者的研究，改进催化剂和电极的结构等能实现较高效的水分解。但传统WS-DSPEC中吸附在氧化物表面的染料分子直接与水接触，电极在水中的稳定性很差，通常在几分钟之内光电流会迅速衰减，主要原因是吸附在电极上的染料敏化剂对水溶液pH很敏感。

虽然偏碱性环境更有利于氧化水，但当溶液pH超过5时，染料的脱附会造成电极性能极速衰减。利用原子层沉积（Atomic layer deposition, ALD）的技术将吸附的染料敏化剂直接包覆起来构筑一个“mummy”电极，虽然可以减少染料敏化剂的脱附，得到稳定的光电流，但从敏化剂分子到金属氧化物的电子注入产率会大大降低，无法得到较大的光电流。

有鉴于此，宾夕法尼亚州立大学Thomas E. Mallouk教授和北京大学阎云教授团队报道了一种在中性水环境中构建稳定WS-DSPEC的策略。

研究人员先基于TiO2介孔层，吸附N3染料分子作为敏化剂， spiro-OMeTAD作为空穴传输层等构筑了ss-DSSC， 通过ALD方法在该电池表面沉积2 nm厚度的致密TiO2层，可实现ss-DSSC在水中较好的稳定性。

通过电沉积的方法在有ALD保护的固态电池上沉积IrOx纳米颗粒作为氧化水的催化剂后，可实现1.43 mA cm-2的光电流（0.62 V vsAg/AgCl，100 mWcm-2 氙灯, 410 nm long-pass filter, AM 1.5filter），持续1 h后，仍能保持71.4%的光电流。

同时，研究人员利用ss-DSSC中镀金层作电极，运用双工作电极的方法，探索了该ss-DSSC在WS-DSPEC中分解水的机理，发现实验所测的J-V 曲线与通过测试FTO和Au电极电势所计算出的J-V曲线能很好的重合，说明ss-DSSC是作为一个“buried junction”，其性能不受所处水环境中电解质等的影响。

总之，该研究为设计稳定的染料敏化光阳极提供了新的策略。

参考文献：

P. Xu,T.Huang, Y. Yan, andT. E.Mallouk et al. Dye-sensitized photoelectrochemical water oxidation through aburied junction.PNAS 2018.

DOI: 10.1073/pnas.1804728115

http://www.pnas.org/content/early/2018/06/13/1804728115

tingkuaidi

北京大学阎云团队：正向应用“结块过程”构筑超分子薄膜

结块过程经常在固体颗粒中发生，是日常生活中常见的一种现象。分散的粉末颗粒因吸潮引起成分溶解，重新结晶时在颗粒间成桥，就形成了大面积连续的团块固体。由于结块现象极易导致固体产品质量的降低，影响其应用，这一过程在食品、医药、化工等行业中都是需要去尽量避免的。因此，千百年来，人们一直竭力寻找消除结块过程的方法，关于消除结块的论著如医书一样被行业奉为经典。

近期，北京大学阎云副教授团队却反其道而行，正向地将结块的原理用于由粉末材料向连续的液晶相超分子薄膜的构筑上。首先，一种大头基的表面活性剂可以与反电荷的多头配体得到一种纳米尺寸的无规团簇聚集体，金属离子的加入则可迅速使之交联形成无定形的白色沉淀。通过自发的结块过程，沉淀中的分子可进一步发生重排，在沉淀内部颗粒间通过配位作用成桥，使其由白色粉末状的固体转变形成透明且可自支撑的薄膜材料。

这种超分子薄膜材料的力学性质与塑性高分子相近，但却具备在室温及湿度环境下通过手指尖的压力完成修复与铸造的能力。力学测试表明这种可塑超分子薄膜在数十次的重铸后也不会出现疲劳，预示着其优越的材料工程性能。

基于这种“自下而上”的方法，许多的功能组分都可以被引入膜中，使其成为一个通往多功能材料的平台，例如构筑发光器件、导电器件、以及污染气体传感设备等。此外，这种策略的应用还可拓展至其它的化学设计中，以得到基于不同化学组成所构筑的超分子薄膜。研究者期待这种策略能为新型超分子块体材料的发现与创造，提供一种全新的研究视角。

全文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201803370