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光电高分子材料(任相魁课题组)
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  • 所属院系:化工学院
  • 所属专业: 材料学  、 材料与化工
  • 邮箱 : renxiangkui@tju.edu.cn
  • 工作电话 : -

团队简介

Team Introduction

天津大学化工学院有机光电材料课题组致力于小分子/高分子材料结构与性能关系,设计并制备小分子/高分子发光材料、小分子/高分子导电材料、光电液晶高分子材料、聚集诱导发光材料、有机非线性光学材料、功能高分子材料,并研究其在液晶显示、发光器件、载流子传输、荧光探针、3D打印、气体分离膜等方面的应用。课题组目前主持国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目、天津市自然科学基金、国家重点实验室开放基金,装备预研国防基金等多项基金项目,并与相关企业在中温水溶高分子材料、3D打印聚合物微球等方面在研多个横向项目。


课题组已在Angewandte Chemie International Edition、Chemical Society Reviews、Chemical Communications、Macromolecules、Chemical Engineering Journal、Journal of Materials Chemistry C、ACS Applied Materials & Interfaces等期刊发表论文三十余篇,部分论文入选英国皇家化学会Top 1%高被引榜单。授权专利《具有高发光性能的四苯基乙烯衍生物离子络合物制备方法》、《基于四苯基乙烯离子络合物的二价铜离子荧光探针的制备方法和用途》、《一种双硫扩展芳核的苝酰亚胺衍生物及制备方法》等十余项。


联系方式:

任相魁,电话:18722181O25;邮箱:renxiangkui@tju.edu.cn


  • 研究方向Research Directions
光电高分子材料,液晶高分子材料,有机非线性光学材料,功能高分子材料
2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行整体布局设计。 整体布局设计。
团队展示

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任相魁 副教授

硕士生导师(材料化工、材料学、化学工程-材料化工)

2019年,天津大学优秀青年教师;

2019年,天津大学第九届师德表彰“教书育人”先进工作者;

2017年,天津大学第八届师德表彰“教书育人”先进工作者;

2014年,天津大学“北洋学者-青年骨干教师”

E-mail: renxiangkui@tju.edu.cn


天津大学化工学院有机光电材料课题组致力于小分子/高分子材料结构与性能关系,设计并制备小分子/高分子发光材料、小分子/高分子导电材料、光电液晶高分子材料、聚集诱导发光材料、有机非线性光学材料、功能高分子材料,并研究其在液晶显示、发光器件、载流子传输、荧光探针、3D打印、气体分离膜等方面的应用。课题组目前主持国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目、天津市自然科学基金、国家重点实验室开放基金,装备预研国防基金等多项基金项目,并与相关企业在中温水溶高分子材料、3D打印聚合物微球等方面在研多个横向项目。


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课题组已在Angewandte Chemie International Edition、Chemical Society Reviews、Chemical Communications、Macromolecules、Chemical Engineering Journal、Journal of Materials Chemistry C、ACS Applied Materials & Interfaces等期刊发表论文三十余篇,部分论文入选英国皇家化学会Top 1%高被引榜单。授权专利《具有高发光性能的四苯基乙烯衍生物离子络合物制备方法》、《基于四苯基乙烯离子络合物的二价铜离子荧光探针的制备方法和用途》、《一种双硫扩展芳核的苝酰亚胺衍生物及制备方法》等十余项。


主要合作单位和学生联合培养单位:

1、美国Akron大学/华南理工大学,程正迪院士课题组

2、北京大学,陈尔强教授课题组

3、清华大学,王朝晖教授课题组

4、南京林业大学,郑军峰课题组

5、深圳大学,余振强课题组


实验室链接:

http://chemeng.tju.edu.cn/cn/szdw?type=detail&subtype=8&id=41

http://www.polymer.cn/ss/renxiangkui/index.html


项目情况

主持国家自然科学基金、国防军工等项目 13 项。

1、国家自然科学基金:手性苝酰亚胺小分子及其聚合物的超分子液晶结构与非线性光学性质

2、国家自然科学基金:具有多重形状记忆功能和聚集诱导发光效应的侧链液晶聚合物;

3、国家自然科学基金:杂环稠合苝酰亚胺分子及其液晶高分子的自组装、聚集态结构和光学性质研究;

4、国防军工基金:新型含氟含能聚合物的设计合成及xxxxxx研究;

5、天津自然科学基金:新型功能性苝酰亚胺高分子材料的制备及性能研究;

6、国家重点实验室开放基金:新型聚降冰片烯发光纤维的制备与性能研究;

7、国家研究中心开放基金:具有硅氧烷侧链的双硫稠合苝酰亚胺聚合物;

8、国家重点实验室开放基金:新型发光液晶聚合物的制备;

9、广东省重点实验室基金:手性苝酰亚胺衍生物的超分子结构及光学性质研究;

10、广东省重点实验室基金:手性四苯基乙烯衍生物的超分子结构与圆偏振发光性质;

11、国家重点实验室开放基金:兼具高力学强度和可控分离功能的液晶聚合物气体分离膜;

12、企业合作项目:用于3D打印的聚合物微球制备技术;

13、企业合作项目:中温水溶聚乙烯醇膜材料的制备技术。


研究方向

1、功能高分子材料的相结构及应用

002

 

2、小分子/高分子光电材料的相结构与光电性能

001


3、液晶光电材料的相结构及应用

003


4、有机非线性光学材料及应用

004


5、超分子自组装

005


6、聚集诱导发光材料和手性发光材料

006


7、3D打印聚合物材料


8、室温磷光发光材料


9、含能含氟聚合物材料、气体分离高分子膜


代表性文章

[31] Dan Zhang, Jie Liu, Si-Yu Gao, Maxim Bermeshev, Zhijian Chen, Xiang-Kui Ren*. Siloxane Tethered Perylene Diimide: from Monotropic Phase Structures to Tunable Photoconductivity, Journal of Materials Chemistry C, 2021, 9, 9236-9241. 论文链接:https://doi.org/10.1039/D1TC00822F


[30] Jiahua Li, Jia-Hui Wang, Xiang-Jian Cao, Xiao-Dong Li, Xiang-Kui Ren*, and Zhen-Qiang Yu*. Peripherally Modified Tetraphenylethene: Emerging as a Room-Temperature Luminescent Disc-Like Nematic Liquid Crystal, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 29, 35207–35213. 论文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.1c10243


[29] Yongjie Zhang, Siyuan Yuan, Ping Liu, Lei Jing, Hongfei Pan, Xiang-Kui Ren*, Zhijian Chen*. J-aggregation induced emission enhancement of BODIPY dyes via H-bonding directed supramolecular polymerization: the importance of substituents at boron, Organic Chemistry Frontiers, 2021,  8, 4078-4085. 论文链接:https://doi.org/10.1039/D1QO00520K


[28] Wen-Ying Chang , Yan-Fang Zhang , Jing Wang , Dong Shi , Xu-Qiang Jiang , Xiang-Kui Ren*, Shuang Yang*  and Er-Qiang Chen*. Competition of Lamellar Crystal and Smectic Liquid Crystal in Precise Polyethylene Derivative Bearing Mesogenic Side-Chains, CCS Chemistry, 2021,  3, 763-772. 论文链接:https://doi.org/10.31635/ccschem.021.202000614


[27] Houchen Wang, Yongjie Zhang, Yuanfang Chen, Hongfei Pan, Xiangkui Ren* and Zhijian Chen*. Living Supramolecular Polymerization of an Aza‐BODIPY Dye Controlled by a Hydrogen‐Bond‐Accepting Triazole Unit Introduced by Click Chemistry, Angewandte Chemie International Edition, 2020, 59, 5185-5192. 论文链接:https://doi.org/10.1002/anie.201914966 


[26] Guo-Bin Huang, Lei Shen, jie Liu, Wen-Fa Zhou, Kaspars Traskovskis, Ying-Lin Song*, Wei Jiang*, Zhao-Hui Wang, and Xiang-Kui Ren*. Synthesis, Self-Assembly and Nonlinear Optical Activity of Selenium-Annulated Perylene Diimide, Chemical Communications, 2020, 56, 3123-3126. 论文链接: https://doi.org/10.1039/C9CC10006G


[25] Yongjie Zhang,   Ping Liu,   Hongfei Pan,   Hai Tao Dai,  Xiang-Kui Ren* and Zhijian Chen* . Alignment of supramolecular J-aggregates based on uracil-functionalized BODIPY dye for polarized photoluminescence, Chemical Communications, 2020, 56, 12069-12072. 论文链接: https://doi.org/10.1039/D0CC04929H


[24] Lin Lu, Hai-Jun Sun, Yu-Ting Zeng, Yu Shao, Maxim Bermeshev, Yang Zhao, Bin Sun*, Zhijian Chen, Xiang-Kui Ren* and Meifang Zhu*. Perylene diimide derivative via ionic self-assembly: helical supramolecular structure and selective detection of ATP, Journal of Materials Chemistry C, 2020, 8, 10422-10430. 论文链接: https://doi.org/10.1039/C9TC05792G


[23] Dong Shi, Wen-Ying Chang, Xiang-Kui Ren*, Shuang Yang and Er-Qiang Chen*. Structures and properties of side-chain liquid crystalline polynorbornenes containing an amide group: hydrogen bonding interactions and spacer length effects, Polymer Chemistry, 2020, 11, 4749-4759.  论文链接: https://doi.org/10.1039/D0PY00586J


[22] Yue Wu, Li Hong You, Zhen-Qiang Yu*, Jia-Hui Wang, Zhengong Meng, Yi Liu, Xin-Shun Li, Kuo Fu, Xiang-Kui Ren* and Ben Zhong Tang*. Rational Design of Circularly Polarized Luminescent Aggregation-Induced Emission Luminogens (AIEgens): Promoting the Dissymmetry Factor and Emission Efficiency Synchronously. ACS Materials Letters2020, 2, 505-510. 论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.0c00063


[21] Wen-Ying Chang, Dong Shi, Xu-Qiang Jiang, Jia-Di Jiang, Yang Zhao, Xiang-Kui Ren*, Shuang Yang* and Er-Qiang Chen*. Precise Polyethylene Derivatives Bearing Mesogenic Side-Chains: Delicate Self-Assembly Depending on Graft Density, Polymer Chemistry, 2020, 11, 1454-1461. 论文链接:https://doi.org/10.1039/C9PY01856E


[20] Xinyi Zheng, Hao Luo, Shipeng Chen, Baohao Zhang, Bin Sun, Mei-Fang Zhu, Bao Zhang,* Xiang-Kui Ren* and Jian Song*. Conformation Variation Induced Crystallization Enhancement of Poly(l-lactic acid) by Gluconic Derivatives, Crystal Growth & Design, 2020, 20, 653-660. 论文链接: https://doi.org/10.1021/acs.cgd.9b01058


[19] Jiahe Zuo, Hongfei Pan, Yongjie Zhang, Yuanfang Chen, Houchen Wang, Junjun Su, Xiang-Kui Ren*, Zhijian Chen*. Near-Infrared Fluorescent Amphiphilic Aza-BODIPY Dye: Synthesis, Solvatochromic Properties, and Selective Detection of Cu2+, Dyes and Pigments, 2020, 183, 108714. 论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014372082031411X


[18] Tian Gao, Wen-Fa Zhou, Yang Zhao, Lei Shen, Wen-Ying Chang, Rodney-Kudzai Musendo, Er-Qiang Chen, Yinglin Song* and Xiang-Kui Ren*. Polyhedral oligosilsesquioxane tethered perylene diimide for application in optical limiting and rapid detection of fluoride ions, Chemical Communications, 2019, 55, 3012-3014. 论文链接: http://dx.doi.org/10.1039/C8CC09725A


[17] Qian Li, Xuefang Hao, Jintang Guo, Xiang-Kui Ren,* Shihai Xia,* Wencheng Zhang and Yakai Feng*. Multifunctional Gene Carriers Labeled by Perylene Diimide Derivative as Fluorescent Probe for Tracking Gene Delivery, Macromolecular Rapid Communications, 2019, 1800916.


[16] Lai-Yao Geng,  Yang Zhao,  Edward Kamya,  Jintang Guo,  Bin Sun,  Yakai Feng,  Meifang Zhu  and  Xiang-Kui Ren*. Turn-off/on fluorescent sensors for Cu2+ and ATP in aqueous solution based on tetraphenylethylene derivative, Journal of Materials Chemistry C, 2019, 7, 2640-2645. 论文链接:http://dx.doi.org/10.1039/C8TC06075D


[15] Ihsan Ullah, Jing Zhao, Shah Rukh, Khan Muhammad, Jintang Guo, Xiang-Kui Ren*,  Shihai Xia*, Wencheng Zhang and Yakai Feng*. PEG-b-poly(disulfide-L-lysine) based redox-responsive cationic polymer for efficient gene transfection, Journal of Materials Chemistry B, 2019, 7, 1893-1905.


[14] Xiao-Hui Zheng, Jian-Feng Zhao, Ti-Peng Zhao, Tao Yang, Xiang-Kui Ren*, Chen-Yang Liu, Shuang Yang*, and Er-Qiang Chen*. Homopolymer and Random Copolymer of Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane (POSS)-Based Side-Chain Polynorbornenes: Flexible Spacer Effect and Composition Dependence, Macromolecules, 2018, 51, 4484–4493. 论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.macromol.8b00302


[13] Yang Zeng, Lin Lu, Tian Gao, Yakai Feng, Jun-Feng Zheng,* Er-Qiang Chen, and Xiang-Kui Ren*. Synthesis, helical columnar liquid crystalline structure, and charge transporting property of perylene diimide derivative bearing oligosiloxane chains, Dyes and Pigments, 2018, 152, 139-145.  论文链接:https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2018.01.048


[12] Hai-Jie Ben, Xiang-Kui Ren*, Bo Song, Xiaopeng Li, Yakai Feng, Wei Jiang, Er-Qiang Chen, Zhaohui Wang and Shichun Jiang*. Synthesis, crystal structure, enhanced photoluminescent property and fluoride detection ability of S-heterocyclic annulated perylene diimide-polyhedral oligosilsesquioxane dye. Journal of Materials Chemistry C, 2017, 5, 2566-2576.  论文链接:http://dx.doi.org/10.1039/C6TC05171E


[11] Hai-Jie Ben, You Fan, Ya-Juan Shi, Rui Liu, Yu Chen*, Xiang-Kui Ren* and Shichun Jiang*. Polyhedral-oligosilsesquioxane containing poly(methyl methacrylate) perylenebisimide microspheres with high solid state emission, Dyes and Pigments, 2017, 137, 584-592.  论文链接:https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2016.09.065


[10] Mei Li, Jia-Ru Xu, Yang Zeng, Hai-Jie Ben, Fang-Lian Yao, Shuang Yang, Er-Qiang Chen and Xiang-Kui Ren*. Ionic self-assembled derivatives of perylene diimide: Synthesis, aggregated structure and molecular packing behavior, Dyes and Pigments, 2017, 139, 79-86.  论文链接:https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2016.12.016


[09] Yakai Feng, Mengyang Guo, Wen Liu, Xuefang Hao, Wei Lu, Xiangkui Ren*, Changcan Shi* and Wencheng Zhang. Co-self-assembly of cationic microparticles to deliver pEGFP-ZNF580 for promoting the transfection and migration of endothelial cells. International Journal of Nanomedicine, 2017, 12, 137-149.


[08] Qian Li, Xuefang Hao, Juan Lv, Xiangkui Ren*, Kunyu Zhang, Ihsan Ullah, Yakai Feng*, Changcan Shi* and Wencheng Zhang. Mixed micelles obtained by co-assembling comb-like and grafting copolymers as gene carriers for efficient gene delivery and expression in endothelial cells. Journal of Materials Chemistry B, 2017, 5, 1673-1687.


[07] Hui Jing, Lin Lu, Yakai Feng, Jun-Feng Zheng*, Liandong Deng, Er-Qiang Chen* and Xiang-Kui Ren*. Synthesis, Aggregation-Induced Emission, and Liquid Crystalline Structure of Tetraphenylethylene-Surfactant Complex via Ionic Self-Assembly, Journal of Physical Chemistry C, 2016, 120, 27577-27586.  论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.6b09901


[06] Jing Yang, Wen Liu, Juan Lv, Yakai Feng*, Xiangkui Ren* and Wencheng Zhang*. REDV–polyethyleneimine complexes for selectively enhancing gene delivery in endothelial cells. Journal of Materials Chemistry B, 2016, 4, 3365-3376.


[05] Juan Lv, Jing Yang, Xuefang. Hao, Xiangkui Ren*, Yakai Feng* and Wencheng Zhang*. Biodegradable PEI modified complex micelles as gene carriers with tunable gene transfection efficiency for ECs. Journal of Materials Chemistry B, 2016, 4, 997-1008.


[04] Xiangkui Ren, Yakai Feng*, Jintang Guo, Haixia Wang, Qian Li, Jing Yang, Xuefang Hao, Juan Lv, Nan Ma* and Wenzhong Li. Surface modification and endothelialization of biomaterials as potential scaffolds for vascular tissue engineering applications. Chemical Society Reviews, 2015, 44, 5680-5742.


[03] Changcan Shi, Qian Li, Wencheng Zhang, Yakai Feng* and Xiangkui Ren*. REDV Peptide Conjugated Nanoparticles/pZNF580 Complexes for Actively Targeting Human Vascular Endothelial Cells. ACS Applied Materials & Interfaces, 2015, 7, 20389-20399.


[02] Xiang-Kui Ren, Yu-Chun Wu, Shao-Jie Wang, Shi-Dong Jiang, Jun-Feng Zheng, Shuang Yang, Er-Qiang Chen*, Chien-Lung Wang and Chain-Shu Hsu*. Crystal Structure and Molecular Packing Behavior of Poly(2,3-diphenyl-1,4-phenylenevinylene) Derivatives Containing Alkyl Side-Chains. Macromolecules, 2013, 46, 155-163. 论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ma302082x


[01] Xiangkui Ren, Bin Sun, Chi-Chun Tsai, Yingfeng Tu, Siwei Leng, Kaixia Li, Zhuang Kang, Ryan M. Van Horn, Xiaopeng Li, Meifang Zhu, Chrys Wesdemiotis, Wen-Bin Zhang* and Stephen Z. D. Cheng*. Synthesis, Self-assembly, and Crystal Structure of a Shape-Persistent Polyhedral-Oligosilsesquioxane Nanoparticle Tethered Perylene Diimide. Journal of Physical Chemistry B, 2010, 114, 4802-4810.  论文链接:https://doi.org/10.1021/jp100126u


招生招聘

1、欢迎优秀本科生报考或通过夏令营、推免到课题组攻读研究生;

招生专业:材料化工(0817Z3),材料与化工(085600)


2、欢迎相关专业博士毕业生来组进行博士后研究(年薪32万起,长期有效)。

  天津大学任相魁课题组与深圳大学联合面向国内外公开招收博士后若干名,可以自由选择在天津大学或深圳大学从事研究工作。具体情况如下:

招聘研究方向:

博士后以从事高水平研究工作为导向,可自由选择下列各研究方向。

(1)发光小分子及聚合物的合成、结构与性能;

(2)光电小分子及聚合物的合成、结构与性能;

(3)功能性液晶分子的合成、结构与性能;

(4)有机非线性光学材料的制备与性能;

(5)含能含氟聚合物的合成及性能;

(6)聚合物气体分离膜的制备及性能。

(7)功能高分子的合成及性能。

招聘条件:

(1)具有化学、材料类相关专业博士学位;

(2)博士期间发表高水平SCI收录期刊论文1篇以上;

(3)在从事的研究方向上有较强的研究经验和动手能力,并有较强创新能力、团队协作精神和良好的英文写作能力,可以独立开展科研工作;

(4)事业心强,身体健康,年龄35周岁以下,全职从事博士后研究。


3、联系方式

  邮箱:renxiangkui@tju.edu.cn

  手机:18722181O25


联系方式

电话:18722181O25;

邮箱:renxiangkui@tju.edu.cn


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