學習及科研經(jīng)歷
1995.9-1999.7,濟南大學(原山東建材學院),復合材料專業(yè),學習無機硅酸鹽材料(水泥、玻璃、陶瓷)、 有機高分子材料及樹脂基復合材料的專業(yè)知識;
1999.3-6,北京玻璃鋼研究院(原北京251廠),實習玻璃制造工藝、玻纖制造工藝、不飽和聚酯樹脂和環(huán)氧樹脂的合成制備,以及玻璃鋼航天保護罩、汽車配件、管道、壓力容器等的纏繞和模壓成型工藝;
1999.9-2005.7,北京化工大學,攻讀碩士、博士,專攻高分子材料的表面光接枝聚合改性、抗菌高分子材料的設計與合成、納米高分子載體微球的制備、以及介孔功能高分子材料的制備,在國外期刊 等發(fā)表SCI論文10篇,國家發(fā)明專利1項;
2005.8-2007.10,香港科技大學,依“輸入內(nèi)地人才計劃”赴港進行訪問研究,就職于中科院院士唐本忠教授光電功能高分子研究中心,從事聚乙炔液晶有機材料的開發(fā)、熒光/磁性納米球的制備以及腫瘤細胞特異識別性納米球的設計與合成,發(fā)表SCI論文4篇,美國專利1項;
2007.10-2008.10,北京海淀留學生創(chuàng)業(yè)園及中關村生物醫(yī)藥園,從事可降解醫(yī)用高分子材料、光電催化納米材料的制備及應用;
2007.12-2008.10,無錫高新區(qū)留學生創(chuàng)業(yè)園,從事電催化高級氧化技術治理藍藻的中試實驗和技術推廣;
2008.10-至今,創(chuàng)辦功能材料科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)化平臺——北京道淼科技(Tao&Sea),聯(lián)合北京和中關村的科技、信息、人才資源,致力于功能材料在醫(yī)療、健康、化工領域的推廣與應用,包括降解載藥醫(yī)療支架材料、生物美容保健材料、納米光電催化材料、含氟低表面能材料、聚氨酯氟碳涂料等;
2009.8,道淼科技榮獲“中關村高新技術企業(yè)” 及“海淀區(qū)創(chuàng)新企業(yè)”資質(zhì);
2009.10,道淼科技榮獲“中關村留學生創(chuàng)業(yè)資金”資助;
2010.9,發(fā)起成立“中關村博士論壇”,探索科技“知本家”創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的有效途徑和模式;
2012.2,入選無錫市海歸創(chuàng)業(yè)人才計劃(530計劃),創(chuàng)辦無錫道淼凈化科技有限公司。
研究成果
● “ 自分散 ” 聚合反應的發(fā)現(xiàn)及高分子微納米球的制備
開發(fā)了一種全新的、簡便有效的“自分散”聚合工藝制備高分子微納米球。該技術在傳統(tǒng)的制備高分子球的 乳液聚合、分散聚合的基礎上,通過調(diào)整高分子鏈的微結構與反應介質(zhì)之間的相互作用性,聚合體系中不需添加任何乳化劑(或分散劑)便可得到高分子膠體球的穩(wěn)定分散相。據(jù)此提出了“自分散”聚合的概念,系統(tǒng)研究了其中的反應動力學、膠體與界面特性、成核與穩(wěn)定機理等等!白苑稚ⅰ本酆细叻肿忧虻拇笮】稍趲资{米到幾微米之間的廣泛尺度內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié),而且粒徑均勻,接近單分散性。更為重要的是,此種高分子微納米球的表面帶有高反應活性的酸酐官能團,這為通過酐基的一系列后續(xù)反應對微球進行表面修飾提供了方便,從而有利于開拓其在生物醫(yī)學領域的應用。該技術現(xiàn)已申請1項國家發(fā)明專利并已授權。另外,在國外高水平的聚合物刊物如Macromolecular Rapid Communications、Journal of Polymer Science(Part A)、Macromolecular Chemistry and Physics等發(fā)表了系列論文。
● 熒光高分子微納米球的制備
依托 香港科技大學在光電功能材料方面的優(yōu)勢,通過乳液、微乳液、反相乳液等聚合方法將一種經(jīng)過特殊修飾的新型AIE(聚集誘導發(fā)光)分子引入到高分子球的內(nèi)部,得到了一種全新的熒光高分子微納米球。此種熒光高分子球的顯著特點是所用熒光分子比傳統(tǒng)的熒光分子性能優(yōu)越,不僅熒光量子產(chǎn)率高,而且無自淬滅(self-quenching)效應,無漂白(bleaching)現(xiàn)象。另外重要的一點是,該制備技術通過共價鍵將熒光分子與膠體球的大分子鏈連成一體,從而避免了傳統(tǒng)物理包覆方法中熒光分子容易泄漏的缺點。此種熒光高分子球的化學成分可以調(diào)節(jié),尺寸可控,粒徑均勻,在細胞標記、生物成像、光電材料等領域具有廣泛的應用。該技術已申請1項美國發(fā)明專利并已授權(US 7939613B2)。
● 膠體粒子模板法制備核 - 殼 / 空心高分子球及介孔 / 大孔功能材料
以“自分散”聚合的高分子膠體球作為模板(template),將其均勻分散到單體溶液中然后引發(fā)聚合反應,生成的大分子鏈被高比表面積的膠體球吸附而沉積,最終形成核-殼結構(core-shell structure)的復合粒子。將中心的模板粒子用適當?shù)娜軇┤芙獾簦吹玫搅丝招牧W樱╤ollow particle)。核-殼復合粒子中殼的化學成分和厚度可以進行調(diào)節(jié),從而使復合粒子的力學、熱學以及光學等諸多性能可以在很大的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié);而空心粒子不僅具有低密度、高比表面的特性,而且其空心部分可以容納大量的客體分子,故可用于藥物緩釋的載體、酶催化的微反應器等等。同樣以“自分散”聚合的高分子膠體球作為模板,將其均勻地分散到單體或預聚體中然后固化成型,最后用適當?shù)娜軇┌涯0辶W尤芙獾,即得到了介?大孔結構(meso/macro-porous structure)的功能材料。掃描電子顯微鏡(SEM)觀察發(fā)現(xiàn)材料的表面和內(nèi)部微孔結構豐富,而且微孔的大小完全復制了模板粒子的尺寸。介孔/大孔材料不僅在催化、吸附、分離等領域中具有廣闊的應用前景,而且還可以將不同種類的納米粒子組裝到孔洞里面,從而出現(xiàn)奇特的光、電、磁等特性。
● 新型盤狀液晶高分子的合成
通過在聚乙炔剛性大分子鏈的側基上引入苯并菲盤狀液晶單元,得到了一種新型的側鏈型盤狀液晶(discotic liquid crystal)高分子。該液晶高分子的晶胞參數(shù)可以通過苯并菲的芳環(huán)取代基進行有效調(diào)節(jié),從而產(chǎn)生不同介觀結構的液晶相態(tài)。在液晶顯示器件領域,盤狀液晶與傳統(tǒng)的棒狀液晶進行微觀尺度上的結構設計,可以解決液晶顯示器可視角狹小的缺點。
● 高分子材料的表面功能化改性
通過紫外光引發(fā)的接枝共聚反應(UV-induced photografting),將攜帶高活性官能團的大分子鏈引入到高分子材料的表面,顯著地提高了惰性高分子材料的表面反應性、親水性以及生物相容性。采用“大分子設計”的思路,對表面接枝鏈的生長及其微結構進行了有效控制,形成一層“聚合物刷(polymer brush)”的介觀結構。衰減全反射紅外光譜(ATR-IR)證明高分子材料的表面成功地引入了攜有高活性酸酐官能團的接枝鏈,視頻光學接觸角測量儀檢測表明聚烯烴高分子材料的表面接觸角可由改性前的104o(高疏水)降至10o以下(高親水)。以此功能化的表面作為平臺,可以方便地實施氨基酸或多肽等生物分子的鍵合、酶的固定化、細胞的粘附等等,這為高分子材料在生物醫(yī)學領域的應用奠定了基礎。有關工作已在國外SCI期刊上發(fā)表了系列論文。
● 表面接觸抗菌高分子材料的制備
通過光接枝技術將一種水溶性高分子聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)引入材料的表面,不僅有效提高了材料表面的親水性、生物相容性,而且含有孤對電子的吡咯烷酮官能團具有很強的絡合過渡金屬離子、鹵素原子和藥物分子的能力。利用此特性,將一種先進的醫(yī)用抗菌劑“聚維酮碘(PVP-I)”成功地鍵合在高分子材料的表面,得到了一種新型的表面抗菌材料。該表面抗菌材料從根本上有別于傳統(tǒng)的物理摻混型抗菌材料,后者抗菌劑用量大、材料本體性能受影響而且抗菌劑易流失。中科院微生物研究所進行的抗菌實驗表明,該表面抗菌材料對革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌以及真菌等都具有很強的殺滅作用,具有廣譜、高效、緩釋的特點。
● 靶向治療性生物降解支架
聯(lián)合解放軍總參總醫(yī)院(309醫(yī)院),設計提出兼具生物降解性和靶向治療性的醫(yī)療支架研究,從單體小分子的合成、大分子鏈的微結構設計、材料的改性與復合等諸多方面開展一系列源頭性的創(chuàng)新。更進一步,以這種新型生物降解材料作為基體,在支架上附載特定藥物和放射性元素,使支架植入人體管腔后不僅提供物理支撐,而且對狹窄、梗阻、腫瘤等病灶部位實施積極的藥物治療和放射性治療。從材料設計的高度研制我國自有知識產(chǎn)權的生物降解支架,將使我國在世界范圍的微創(chuàng)介入治療領域占有領先地位,不僅具有很大的醫(yī)學價值,而且具有積極的社會意義、巨大的市場前景。本項目已榮獲2011年科技部創(chuàng)新基金北京市科委立項資助。
● 納米電催化接觸抗菌材料的制備
在過渡金屬材料的基體上復合一層無機納米膠體粒子,極大地增加了基材的比表面積,然后在此基礎上進一步復合鉑族貴金屬或稀土氧化物材料,形成高電流密度的電子激發(fā)場,在通電狀態(tài)下貴金屬或稀土元素激發(fā)水體中的分子、離子、粒子等發(fā)生協(xié)同反應,產(chǎn)生·OH、·O、·Cl、ClO,H2O2等強氧化性物種。這些強氧化性物種可用于醫(yī)療器械、醫(yī)務人員的消毒,遠洋運輸船、軍艦、潛艇等船只壓艙水體藻類、細菌、病毒的滅絕,以及高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的水處理,另外還可以氧化去除工業(yè)廢水、生活廢水、河流、湖泊中的氨氮和溶解性有機物。該技術已首先用于北京海洋館的水體消毒凈化以及2008年無錫太湖的藍藻治理。
● 高性能水性環(huán)保熒光聚氨酯涂料的開發(fā)
利用熒光高分子球的制備技術,通過設計大分子鏈上官能團的種類以及軟段和硬段的比例,成功地開發(fā)了一種具有高強高韌兼具熒光性的雙組分聚氨酯(2K-PU)涂料。該工藝過程完全用水做反應介質(zhì),沒有引入任何有機溶劑,加之聚合反應完全,故所得涂料的揮發(fā)性有機化合物(VOC)含量幾乎為零,屬于真正的水性環(huán)保涂料。該涂料有望用于豪華室內(nèi)裝修、高檔木器家具以及汽車用漆等高端領域。
論文及專利
論文
1.Chang-Min Xing, Jacky W. Y. Lam, Keqing Zhao, Ben Zhong Tang. Synthesis and Liquid Crystalline Properties of Poly(1-alkyne)s Carrying Triphenylene Discogens. ,2008, Vol.46, pp 2960-2974.
2. Chang-Min Xing, Yuning Hong, Yongqiang Dong, Jacky Wing Yip Lam, Anjun Qin, Matthias H?uβler, and Ben Zhong Tang. Novel Fluorescent Polymer Nanoparticles with Chemically Bonded Tetraphenylethylene Derivatives. 2007, vol.48, pp 466-467.
3. Chang-Min Xing, Jacky W. Y. Lam, Anjun Qin, Yongqiang Dong, Matthias H?uβler, Wan-Tai Yang, and Ben Zhong Tang. Unique Photoluminescence from Nonconjugated Alternating Copolymer Poly[(maleic anhydride)- -(vinyl acetate)]. 2007, vol.96, pp 418-419.
4. Chang-Min Xing,Ke-Qing Zhao, Jacky Wing Yip Lam, and Ben Zhong Tang. Synthesis of Discotic Liquid Crystalline Polyacetylenes with Triphenylene-cored Mesogenic Pendants. 2006, vol.47, pp 687-688.
5. Chang-Min Xing,Yong Yu and Wan-Tai Yang. Stabilizer-free Dispersion Copolymerization of Maleic Anhydride and Vinyl Acetate. II. Polymerization Features. , 2006, Vol.207, pp 621-626.Jin-Wei Fan, Jian-Yuan Deng,
6. Chang-Min Xingand Wan-Tai Yang. Fabrication of a Pore-Connected, Macroporous, Crosslinked Polystyrene Monolith with Anhydride Groups Bonded onto a Pore Surface. ,2006, Vol.44, pp 653-658.
7. Chang-Min Xingand Wan-Tai Yang. Stabilizer-free Dispersion Copolymerization of Maleic Anhydride and Vinyl Acetate. I. Effects of Principal Factors on Microspheres. ,2005, Vol.43, pp 3760-3770.
8. Chang-Min Xing, Jian-Ping Deng and Wan-Tai Yang. Synthesis of Antibacterial Polypropylene Film with Surface Immobilized Polyvinylpyrrolidone-Iodine Complex. ,2005, Vol.97, pp 2026-2031
Chang-Min Xing, Jian-Ping Deng and Wan-Tai Yang. Surface Functionalization of Polypropylene Film via UV-Induced Photografting of Maleic Anhydride/ -Vinylpyrrolidone Binary Monomers. , 2005, Vol.206, pp 1106-1113.
10. 邢長民, 楊萬泰. 馬來酸酐/醋酸乙烯酯無皂乳液聚合制備表面反應性單分散聚合物微球(2005全國高分子學術論文報告會,p 94)
11. Chang-Min Xingand Wan-Tai Yang. A Novel Facile Method for the Preparation of Uniform Reactive Maleic Anhydride/Vinyl Acetate Copolymer Micro- and Nanospheres. , 2004, Vol.25, No.17, pp 1568-1574.
12. Chang-Min Xing, Jian-Ping Deng and Wan-Tai Yang. Surface Graft Polymerization of Binary Monomers Maleic Anhydride/ -Butyl Vinyl Ether on the Polypropylene Film via Two-step Method. ,2003, Vol.35, No.8, pp 613-621.
13. 邢長民, 楊萬泰. 聚烯烴表面光接枝馬來酸酐/乙烯基醚反應的研究(2003全國高分子學術論文報告會,p 301)
14. 邢長民, 楊萬泰. 馬來酸酐/乙烯基醚電荷轉(zhuǎn)移絡合物體系的表面光接枝聚合反應(2003中國輻射固化學會學術論文報告會,p 149)
15. Chang-Min Xing, Jian-Ping Deng and Wan-Tai Yang. Surface Photograft Polymerization of Binary Monomers Maleic Anhydride and n-Butyl Vinyl Ether on Polypropylene Film. I. Effects of Principal Factors. ,2002, Vol.34, No.11, pp 801-808
16. Chang-Min Xing, Jian-Ping Deng and Wan-Tai Yang. Surface Photograft Polymerization of Binary Monomers Maleic Anhydride and -Butyl Vinyl Ether on Polypropylene Film. II. Some Mechanistic Aspects. ,2002, Vol.34, No.11, pp 809-816.
專利
17.楊萬泰, 邢長民. 馬來酸酐與醋酸乙烯酯共聚反應的方法
18.Ben Zhong Tang, Yuning Hong, Matthias Haeussler, Yongqiang Dong, Hui Tong, Zhen Li, and Changmin Xing. Fluorescent water-soluble conjugated polyene compounds that exhibit aggregation induced emission and methods of making and using same. (US 7939613B2)
19. 邢長民,史啟媛. 一種功能性靶向治療降解支架
20. 邢長民,王文慧. 一種納米電催化接觸消毒材料及其制備方法(CN
21. 邢長民,王文慧. 一種生物降解支架復合材料及其制備方法