浙江大学刘昭明

baozhang

刘昭明，浙江大学化学系第一类“百人计划”研究员，国家自然科学基金优秀青年基金获得者。2009.9-2013.6 浙江大学化学专业，获得理学学士学位；2013.9-2017.6 浙江大学化学系博士研究生，获得理学博士学位；2015.10-2016.5 作为访问学者在美国西北太平洋国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory）研究学习；2017.7-至今 在浙江大学化学系工作。围绕晶体生长机理、功能材料合成与应用开展研究。在无机离子寡聚体及其聚合交联方面取得了原创性突破，为无机材料合成提出“无机离子聚合”全新策略。并以此为基础实现生物硬组织，包括人牙釉质的再生，在仿生材料制备与生物医学领域具有重要科学和应用价值。以第一作者或者通讯作者身份在Nature, PNAS, Sci. Adv.,JACS, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Funct. Mater.等期刊上发表多篇论文。曾在2018 Gordon Research Seminar on biomineralization，The 7th Asian Conference on Crystal Growth and Crystal Technology等国际会议中做邀请报告。作为Adv. Mater., Cryst. Growth Des., Acta Biomater.等期刊的审稿人，国家自然科学基金，国家重点研发子课题，中国博士后特


刘昭明 博士
百人计划研究员 | 博士生导师
邮箱 oldliu@zju.edu.cn
地址 浙江大学玉泉校区教八412研究方向


研究方向
· 晶体生长
· 无机离子聚合
· 功能材料
· 生物矿化


Publications
1.    Z. Liu, Z. Zhang, Z. Wang, B. Jin, D. Li, J. Tao, R. Tang*, J. De Yoreo*. Shape-preserving amorphous-to-crystalline transformation of CaCO3 revealed by in situ TEM. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 2020, 117, 3397-3404.  (From the Cover)
2.       Y. Yu, Z. Mu, B. Jin, Z. Liu*, R. Tang*. Organic‐inorganic copolymerization for homogenous composite without interphase boundary. Angew. Chem. Int.Ed. 2020, 59, 2071 –2075. (VIP)
3.       Y. Yu, Y. He, Z. Mu, Y. Zhao, K. Kong, Z. Liu*, R. Tang*. Biomimetic mineralized organic-inorganic hybrid macrofiber with spider silk-liked super toughness. Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1908556.
4.    B. Jin, C. Shao, Y. Wang, Z. Mu, Z. Liu*, R. Tang*. Anisotropic Epitaxial Behavior in Amorphous Phase Mediated Hydroxyapatite Crystallization Process: A New Understanding of Orientation Control. J. Phys. Chem. Lett. 2019, 10, 7611-7616.
5.     Z. Liu, C. Shao, B. Jin, Z. Zhang, Y. Zhao, X. Xu, R. Tang*. Crosslinking ionic oligomers as conformable precursors to calcium carbonate. Nature 2019, 574, 394–398.
6.    C. Shao, B. Jin, Z. Mu, H. Lu, Y. Zhao, Z. Wu, L. Yan, Z. Zhang, Y. Zhou, H. Pan, Z. Liu*, R. Tang*. Repair of tooth enamel by a biomimetic mineralization frontier ensuring epitaxial growth. Sci. Adv. 2019, 5, eaaw9569.
7.      Z. Liu, H. Pan*, G. Zhu, Y. Li, J. Tao, B. Jin, R. Tang*, Realignment of nanocrystal aggregates into single crystals as a result of inherent surface stress. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 12836-12840. (Inside back cover)
8.      Z. Liu, X. Xu, R. Tang*, Improvement of biological organisms using functional material shells. Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 1862-1880.
9.      Z. Liu, Y. Hu, H. Zhao, Y. Wang, X. Xu, H. Pan, R. Tang*, Ionization controls for biomineralization-inspired CO2 chemical looping at constant room temperature. Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 10080-10085.
10.   Z. Liu, Y. Xiao, W. Chen, Y. Wang, B. Wang, G. Wang, X. Xu, R. Tang*, Calcium phosphate nanoparticles primarily induce cell necrosis through lysosomal rupture: the origination of material cytotoxicity. J. Mater. Chem. B 2014, 2, 3480-3489.


Patent
     1.     Z. Liu, R. Tang, X. Xu, H. Pan. A biomineralization inspired CO2 capture/release method and special solutions. Chinese Patent ZL 2014 1 0425789.5
     2.     Z. Liu, R. Tang, X. Xu. The preparation of ionic inorganic clusters and their applications. Chinese Patent ZL 2017 1 0486463.7
      3.     Z. Liu, C. Shao, R. Tang. Preparation of enamel structured hydroxyapatite and its application. Chinese Patent ZL 2017 1 0486462.2

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有机单体通常经过基于共价键的聚合与交联反应，形成了具有可塑、连续结构的高分子材料，并以塑料等材料的形式融入人类的生活中。由于反应具有可控性，这极大地拓展了材料的应用范围。相比于高分子材料，传统无机材料通常以离子为前驱体，通过离子间静电相互作用以经典晶体成核与生长的形式形成粉末颗粒。由于粉末颗粒在宏观上不具有结构连续、形状可控的特征，这限制了无机材料的应用范围。尽管研究者发现了一系列非经典成核模式，并提出了一些除离子外的非经典成核前驱体，但它们在成核与生长过程中难以控制，仍无法作为前驱相实现材料的制备。如果能够像有机单体一样构建稳定的无机单体，且具有可控的反应过程，将有望实现像有机聚合与交联过程类似的无机物合成过程，进而改变一大类无机物的制造方式，实现无机材料的可控、可塑及连续结构的制备。

       借鉴高分子化学中的共价封端策略，浙江大学刘昭明及其团队提出了基于氢键的无机离子化合物封端策略，成功制备了类似于高分子单体的无机离子寡聚体，并作为前驱体实现了无机化合物的聚合与交联生长。无机离子聚合与交联反应体系的提出，实现了“像制造高分子材料一样制造无机物”。近期，刘昭明团队应邀对“无机离子聚合与交联”这一新反应体系进行了系统介绍。文章从材料合成的角度出发，首先系统评述了无机、高分子反应前驱体及材料的制备模式，并以此为基础，详细介绍了无机离子寡聚体的构建方式及其聚合与交联的反应过程。之后，重点介绍了无机离子聚合与交联反应体系在连续结构材料的可塑制备、生物硬组织修复、有机-无机共聚反应、仿生复合结构材料制备等方面的应用。最后讨论和展望了无机离子聚合与交联在未来的发展方向及挑战。
       上述工作以专论形式在《高分子学报》2021年第6期"高分子优秀青年学者专辑"印刷出版，第一作者为浙江大学硕士生方威风，通讯作者为浙江大学刘昭明研究员。