北京航空航天大学化学与环境学院高龙成

touteng

姓名：高龙成
职称：副教授
联系电话：010-82317801
电子邮箱：lcgao@buaa.edu.cn
办公地址：北航新主楼H1104
教育背景
1999.9-2003.7     青岛科技大学高分子系 大学本科
2003.9-2008.7     北京大学化学院 博士研究生
工作履历
2008.9-2009.9    法国斯特拉斯堡大学，博士后
2009.9-至今      北京航空航天大学化学与环境学院 副教授
2016.4-2016.9    香港科技大学，访问学者
学术兼职
担任Adv. Mater.，ACS Nano, ACS Appl. Mater. Interfaces, Macromolecules, Polymer等杂志审稿人。
奖励与荣誉
2008年，北京大学化学院优秀博士论文。
2013年，“冯如杯”优秀指导教师。
2014年，“我爱我师”优秀青年教师。
研究领域
嵌段共聚物自组装；仿生智能高分子材料
承担项目
1、 “嵌段共聚物逐层自组装制备三维有序CO2纳米通道”（21204002），经费来源：国家自然科学基金委。起止年月：2013/01-2015/12（主持）。
2、“层层自组装法构建抗原子氧剥蚀材料”（20111102120050），经费来源：教育部高等学校博士学科点专项。起止年月：2012.1-2014.12（主持）。
3、“微生物腐蚀机理与控制方法研究”（040203），经费来源：总装预研。起止年月：2013.1-2015.12（主持）。
学术成果
近年来，在Adv. Mater.，Macromolecules，Polym. Chem.，Soft Matter，NPG Asia Mater.，J. Mater. Chem.等杂志共发表 SCI 论文40余篇。
1. X. Sui, Z. Zhang, Z. Zhang, Z. Wang, C. Li, H. Yuan, L. Gao, L. Wen, X. Fan and L. Yang, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 13056-13060.
2. Y. Xu, X. Sui, J. Jiang, J. Zhai and L. Gao, Adv. Mater. 2016, Online, DOI: 10.1002/adma.201603478
3. Y. Xu, X. Sui, S. Guan, J. Zhai and L. Gao, Adv. Mater. 2015, 27, 1851-1855.
4. B. L. Xue, L. C. Gao, Y. P. Hou, Z. W. Liu and L. Jiang, Adv. Mater. 2013, 25, 273-277.
5. L. Gao, J. Yao, Z. Shen, Y. Wu, X. Chen, X. Fan and Q. Zhou, Macromolecules 2009, 42, 1047-1050.

fengzi

2018自然科学基金面上项目-界面层荧光标记的嵌段共聚物组装体
批准号        21875009        学科分类        ( )
负责人        高龙成        职称                单位名称        北京航空航天大学
资助金额        65万元        项目类别        面上项目        起止年月        2019年01月01日 至 2022年12月31日

layue27

2022年5月20日，Journal of the American Chemical Society 在线发表了我院江雷院士、高龙成副教授团队在高效离子交换膜方面的最新研究成果：“One Porphyrin Per Chain Self-Assembled Helical Ion-Exchange Channels for Ultrahigh Osmotic Energy Conversion”。化学学院博士生李超为第一作者，高龙成副教授为通讯作者，北京航空航天大学化学学院为第一单位。
        离子交换膜是选择性传输离子的高分子膜，是新能源电池、电解水、海水淡化、电渗析等系统的关键部件。与其他的膜分离过程一样，决定离子交换膜性能的两个关键参数“选择性”和“通量”之间存在难以兼顾的矛盾（trade-off effect）。在传统的设计中，为实现高的离子通量，尽可能的增大高分子链上离子基团的含量，使其形成互通的离子簇网络。但是，高离子基团含量导致薄膜溶胀率增加，会降低膜的离子选择性。因此，如何平衡“选择性-通量”的矛盾是学术界和工业界持续关注的难题。
为了解决这一难题，高龙成副教授课题组反其道而行之，利用最少的基团，使其有效地组织起来，形成局部的优势，达到了“以少胜多”的效果。具体的，通过可控聚合制备了卟啉为核的星型嵌段共聚物，一个高分子链上仅有一个卟啉基团，离子交换容量（~10-2 meq·g-1）比传统离子交换膜低两个数量级。在跨级弱作用力（卟啉的π-π堆叠和嵌段的微相分离）的协同作用下，“一步法”实现了高密度的卟啉螺旋通道（面密度高达1011 cm-1）。高密度离子通道保障了高的离子通量，同时，因其极低的离子基团含量，薄膜的溶胀得以有效抑制，从而薄膜兼具高的离子选择性。

高密度螺旋卟啉通道膜的设计思路

        离子交换膜 “以少胜多”的设计理念在盐差电池中得到验证，在50倍的浓度梯度下实现了19.3 W·m-2的功率密度，比传统离子交换膜高一个数量级。这种反传统的设计理念将推动新一代离子交换膜的开发。
       该工作得到江雷院士的指导和深圳湾实验室姜和明博士（我院2010级本科生）的大力帮助。
       文章链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.2c02798