孫守恆 布朗大學教授

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課題組主頁：

http://casey.brown.edu/chemistry/research/sun/index.html

一、基本情況介紹：

1984年，在四川大學化學系獲學士學位。

1987年，在南京大學化學系獲碩士學位。

1996年，在美國布朗大學獲博士學位。

1996-1998年，在美國IBM托馬斯·沃森研究中心做博士後。

1998-2004年，在美國IBM托馬斯·沃森研究中心做研究員。

2005 - 2007年 ，布朗大學化學系副教授

2008 - 至今，布朗大學教授

二、所獲榮譽：

先後在Nature，Science, J. Am. Chem. Soc.， Adv. Mater.， Nano. Lett.， Angew. Chem. Int. Ed.，PNAS 等著名期刊上發表論文近 200 篇、擁有20 項專利、並多次應邀在國際會議上做報告。2009年入選南京大學長江學者講座教授，2011年入選全球頂尖一百化學家名人堂榜單並位列第31名。現擔任 Nano Letters， Nano Today， Science of Advanced Materials，Nano Research等國際知名雜誌的編委，並獲得多項國際任職和獎勵榮譽。

三、研究內容：

圖 1

上圖1為孫守恆教授研究內容分類（來自課題組主頁）。所有研究內容可分為兩個大部分：1.納米材料的合成與自組裝；2.納米材料的功能化並應用到生物醫藥、催化、能源三大領域。我們將分上中下三篇文章來彙總、介紹、品鑑孫守恆老師的研究工作。本期內容我們將重點介紹孫守恆老師在納米材料合成與組裝方面的研究工作。

孫守恆教授自上個世紀末，就開始研究溶液相納米顆粒的可控合成與自主裝。採用Bottom up 的方法，在溶液裡實現對金屬、氧化物納米顆粒尺寸、形貌、組成、晶體結構的調控。之所以將孫守恆教授比喻為萬磁王，是因為孫老師課題組最為經典的研究體系是磁性納米顆粒的合成、自組裝及其應用，主要包括以下幾類：1.以FePt為代表的MPt(M = Fe Co Ni)，Pt基合金磁性納米顆粒；2.以四氧化三鐵為代表的磁性氧化物納米顆粒（MXFeYO4）;3、Fe、Co單質金屬納米顆粒；4、以Au-Fe3O4為代表的啞鈴結構、核殼結構磁性納米顆粒。5、其他納米顆粒的合成及組裝。相關文獻依次彙總介紹如下：

四、論文分類總結：

1. 以FePt為代表的Pt基合金磁性納米顆粒

主要成就：在有機溶劑中，以油胺、油酸為配體，通過熱分解或者共還原的方法合成Pt基合金磁性納米顆粒。合成得到納米顆粒均一性好、形貌可調控。Pt的前驅體一般是Pt(acac)2；M的前驅體是M(CO)x。方法1：Pt(acac)2熱還原，M(CO)x熱分解；方法2：Pt(acac)2；M(CO)x同時熱還原。控制合成的關鍵是還原與分解的同步進行。見下圖2、圖3.

圖2

圖3

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2. 以四氧化三鐵為代表的磁性氧化物納米顆粒（MXFeYO4）

主要成就：選擇高沸點有機物作為溶劑，比如：二苯醚、二苄醚等，油酸、油胺作為配體，同時加入長鏈烷基二醇作為調節劑（也是還原劑）。從乙酰丙酮鐵出發，熱分解合成四氧化三鐵，見下圖4。熱分解合成得到的磁性氧化物納米顆粒，尺寸均一可調、形貌可控（球形、立方體、空心球），見下圖5。

圖4

圖5

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3. Fe、Co等磁性單質以及合金金屬納米顆粒

主要成就：採用高溫還原、高溫熱分解的方法合成Fe、Co磁性納米顆粒。在Fe納米顆粒合成過程中，引入Cl離子能夠提高Fe納米顆粒的結晶性，從而提高納米顆粒的磁性以及穩定性。

圖6

圖7

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4. 以Au - Fe3O4為代表的啞鈴結構、核殼結構磁性納米顆粒

主要成就：貴金屬納米顆粒作為晶種，在油酸、油胺配體存在的條件下，高溫熱解Fe(acac)3, 並加入長鏈烷基二醇。在熱分解過程中，先升溫至200 C左右，保持0.5 – 1.5 h，再升溫至280 – 300 C，見下圖。通過調節Au/Fe比例、反應溫度、升溫速度等因素，可以分別合成出Au-Fe3O4核殼狀、花狀、啞鈴狀複合型磁性納米顆粒。其中，啞鈴結構材料在癌症的靶向治療和成像方面表現很強的應用前景。後期，我們將詳細總結介紹相關研究工作。

圖8

圖9

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5. 其他納米顆粒的合成及組裝

主要成就：各類納米材料的溶液相合成。主要包括：貴金屬納米顆粒的合成，比如Pd、Pt、Au，合成方法簡單，尺寸非常均一，形貌可調。單質、氧化物納米顆粒表面修飾；磁性納米顆粒自組裝成超晶格結構。

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關鍵字: 布朗 守恆 萬磁王