用分子“搭”出的成果

• 作 者: 张琳
• 出 处: 科技创新与品牌
• 发表日期: 2011年5期
• 关键词: 分子 扫描隧道显微镜 博士生导师 成果 大学教授 哈尔滨

　　 雷圣宾，博士、哈尔滨工业大学教授、博士生导师，多年从事以扫描隧道显微镜为主要手段研究表界面分子组装的工作。
　　 “这个工作就像小孩子搭积木，只不过我们搭的积木是各种分子。”雷圣宾介绍，“我们设计出各种分子，看到它们在基底表面组装出各种复杂的图案，整个过程高效、准确，让人觉得不可思议。”这一过程被称为分子的自组装，在自然界中广泛存在，并与生命过程密切相关。世界范围内的科学家，都在为了弄清楚自组装的规律而努力。
　　 早在中科院化学所读博期间，雷圣宾就开始了这方面的研究，他当时发表的关于酞菁单分子纳米线的研究论文，可称为国际范围内最早的关于界面多组分组装的报道之一。之后，雷圣宾又致力于多组分复杂纳米结构的设计与组装，近年更是和团队一起成功设计和组装出了三组分和四组分的复杂二维纳米晶体结构，在自组装规律的研究方面取得了不错的进展，并在表面分子纳米结构组装与表征方面取得了多项研究成果。
　　 在二维表面多孔分子纳米结构的构筑和表面主客体化学研究方面，经过多年执着追求，雷圣宾及其团队取得了不俗的成绩。在固/液界面上的扫描隧道显微学研究已有约15年，但雷圣宾团队最近发现并已通过实验和理论模拟证明：可以通过调节溶质浓度调控界面上的组装过程，并能够通过这种办法实现多孔结构的组装。他们还研究了主客体化学在控制固/液界面上的多组分组装中的应用，第一个证明了能够以超分子聚集体诱导表面密排多晶形向多孔多晶形转变。在以上研究基础上，雷圣宾团队设计合成了另一种主体分子，该分子可以在固/液界面组装成为具有两种不同形状和尺寸孔洞的Kagome网格结构。他们在两种孔洞中放置不同的客体分子或团簇，成功得到了四组分的二维超分子结构，并掌握了如何通过分子设计与组装条件控制实现复杂超分子结构的构筑。
　　 在外电场驱动的分子开关研究方面，雷圣宾团队利用多层酞菁分子特异的光电性质和三明治型立体结构，设计了一个三层酞菁分子，并在分子的顶层和底层的酞菁环上分别引入不同极性和组装特性的官能团，使分子具有本征的平行于分子轴的电偶极矩。具有这种结构的分子在表面形成的组装结构表现出对STM成像偏压的响应。该设计思路在纳米电子学和纳米器件领域有重要的应用价值。
　　 从事科研工作以来，雷圣宾主持或参与完成多项国家级、省部级重大科研项目，取得了多项科研成果，获得2005年度中国化学会青年化学奖、2009年获教育部新世纪优秀人才计划支持。期间，雷圣宾发表SCI收录论文70余篇，个人H因子（衡量学术水平的标准之一）17。其中在IF（影响因子）大于3.0的杂志上发表论文45篇，并曾为国际权威杂志Topics in Current Chemistry，Chem. Soc. Rev.，Angew. Chem. Int. Ed.撰写综述。
　　 雷圣宾说，支撑自己不断进步的，除了父母师长的殷切希望，还有自己对科研的极大兴趣和好奇、对结果打破砂锅问到底的执着与坚守。相信有着如此劲头的雷圣宾，一定会取得更加辉煌的科研成就。