基本信息
王健君  男  博导  中国科学院化学研究所
电子邮件: wangj220@iccas.ac.cn
通信地址: 北京海淀中关村北一街2号
邮政编码: 100190

研究领域

1. 低温下水与材料表面黏附力研究
2. 低温下冰与材料表面黏附力研究
3. 界面水相变与宏观浸润性研究
4. 黏附可调防结冰材料的构筑

招生信息

招生计划:
本组每年招收1-2名硕士生及博士生,欢迎各位有志于从事高分子物理和化学、材料物理和化学的同学报考。
 
招聘岗位:
博士后(1-2名/年)



招生专业
070305-高分子化学与物理
招生方向
防冰高分子材料

学习工作经历

2003-10--2006-10   德国美因茨大学   博士
1999-09--2002-07   华东理工大学   硕士
1995-09--1999-07   华东理工大学   学士
教育经历

2003/10 - 2006/10,德国美因茨大学,材料科学,博士,导师:Knoll 教授

1999/09 - 2002/07,华东理工大学,应用化学,硕士,导师:沈永嘉 教授

1995/09 - 1999/07,华东理工大学,应用化学,学士,导师:田禾 院士

工作经历

博士毕业后师从Wegner教授在德国马普高分子研究所做博士后,并于20075月开始在德国马普高分子所担任课题组长。期间承担了与Ciba公司的合作科研项目。

20102月参加引进国外杰出青年人才计划回中国科学院化学研究所新材料实验室工作,聘为研究员。

教授课程

聚合物仪器分析方法

专利与奖励

奖励信息
(1) 马普协会博士后奖学金, 研究所(学校), 2006
(2) 马普协会博士生奖学金, 研究所(学校), 2003
专利成果
( 1 ) 防结冰离子液体凝胶薄膜及其制备方法, 发明, 2015, 第 3 作者, 专利号: CN104987803A
( 2 ) 一种输油管道防结蜡油凝胶涂料及其涂层的制备方法, 发明, 2015, 第 2 作者, 专利号: CN104910806A
( 3 ) 一种表面带电荷的可以调节冷凝水冻结温度的材料及其制备方法与应用, 发明, 2015, 第 2 作者, 专利号: CN104893662A
( 4 ) 一种防覆冰功能的材料及其制备方法和用途, 发明, 2015, 第 1 作者, 专利号: CN104673188A
( 5 ) 一种单组分杂化水性防覆冰涂料及其涂层的制备方法与应用, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: CN103756550A
( 6 ) 一种双组分水性耐磨、低冰粘附防覆冰涂料、涂层及其制备方法与应用, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: CN104762008A
( 7 ) 一种抗冻多肽,涉及该抗冻多肽的仿生抗冻表面,其筛选方法及应用, 发明, 2013, 第 2 作者, 专利号: CN103965294A
( 8 ) 抗冷凝水防结冰表面,其制备方法及应用, 发明, 2013, 第 3 作者, 专利号: CN103962294A
( 9 ) 环保耐磨低冰粘附防结冰涂料,制备方法及其应用, 发明, 2012, 第 2 作者, 专利号: CN102993933A
( 10 ) 具有低冰粘附力的防覆冰涂料及其制法和应用, 发明, 2012, 第 2 作者, 专利号: CN103194130B
( 11 ) 具有梯度纳米孔径的阳极氧化铝模板的制备方法, 发明, 2011, 第 2 作者, 专利号: CN102925947B
( 12 ) 用于凹版印刷的复合油墨连接料, 发明, 2011, 第 4 作者, 专利号: CN102898597A
( 13 ) 聚丙烯酸酯-聚氨酯复合油墨连接料, 发明, 2011, 第 4 作者, 专利号: CN102898659B
( 14 ) 醇溶性双组份聚氨酯油墨连接料, 发明, 2011, 第 5 作者, 专利号: CN102746736B
( 15 ) 防结冰及防结霜的聚氨酯涂料及其制备方法, 发明, 2011, 第 4 作者, 专利号: CN102746782B
( 16 ) 醇溶性聚氨酯油墨连接料, 发明, 2011, 第 4 作者, 专利号: CN102746735B
( 17 ) 一种冷冻保存液及其制备方法和应用, 发明, 2015, 第 3 作者, 专利号: CPCN12110475

出版信息


发表论文
(1) Tuning Ice Nucleation with Supercharged Polypeptides, Advanced Materials, 2016, 通讯作者
(2) Guided Self-Propelled Leaping of Droplets on a Micro-Anisotropic Superhydrophobic Surface, Angewandte Chemie International Edition, 2016, 通讯作者
(3) Tuning ice nucleation with counterions on polyelectrolyte brush surfaces, Science Advances, 2016, 通讯作者
(4) Anisotropy of Local Stress Tensor Leads to Line Tension, Scientific Reports, 2015, 通讯作者
(5) Self-Replenishable Anti-Waxing Organogel Materials, Angewandte Chemie International Edition, 2015, 通讯作者
(6) Organogel as durable anti-icing coatings, Science China Materials, 2015, 通讯作者
(7) Bio-inspired strategies for anti-icing, ACS NANO, 2014, 通讯作者
(8) Water adhesion-tunable films prepared with morphology-controllable core/shell particles, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2014, 通讯作者
(9) Viscosity of interfacial water regulates ice nucleation, App. Phys. Lett., 2014, 通讯作者
(10) Anti-icing Coating with an Aqueous Lubricating Layer, ACS Appl. Mater. Inter, 2014, 通讯作者
(11) Preparation of Patterned Ultrathin Polymer Films, Langmuir, 2014, 通讯作者
(12) Anti-icing Coating Inspired by Ice Skating, Small, 2014, 通讯作者
(13) Contact line pinning and the relationship between nanobubbles and substrates, J. Chem. Phys., 2014, 通讯作者
(14) Temperature-driven switching of water adhesion on organogel surface, Advanced Materials, 2014, 通讯作者
(15) Surface-mediated buckling of core/shell spheres for the formation of oriented anisotropic particles with tunable morphologies, Soft Matter, 2013, 通讯作者
(16) Continuous microwire patterns dominated by controllable rupture of liquid films, Small, 2013, 第 3 作者
(17) Anti-icing surfaces based on enhanced self-propelled jumping of condensed water microdroplets, Chem. Comm, 2013, 通讯作者
(18) A convenient quantitative study of polymer mesophase induced by isothermal annealing, RSC Adv., 2013, 通讯作者
(19) Robust prototypical anti-icing coatings with a self-lubricating liquid water layer between ice and substrate, ACS Applied Materials & Interfaces, 2013, 通讯作者
(20) Accurate determination of the vapor-liquid-solid contact line tension and the viability of Young equation, Scientific Reports, 2013, 第 2 作者
(21) Conductivity of individual particles measured by a microscopic four-point-probe method, Scientific Reports, 2013, 第 2 作者
(22) Effects of the hierarchical structure of rough solid surfaces on the wetting of microdroplets, Langmuir, 2013, 第 2 作者
(23) Hierarchically structured porous aluminum surfaces for high-efficient removal of condensed water, Soft Matter, 2012, 通讯作者
(24) Condensation mode determines the freezing of condensed water on solid surfaces, Soft Matter, 2012, 通讯作者
(25) Investigating the effects of solid surfaces on ice nucleation, Langmuir, 2012, 通讯作者
(26) Superhydrophobic surfaces cannot reduce ice adhesion, Applied Physics Letters, 2012, 通讯作者
(27) Observation of flower-like patterns in syndiotactic polystyrene/carbon nanotube nanocomposite films, RSC Adv, 2012, 第 2 作者
(28) Investigating the adhesion of water droplets at low temperatures, Langmuir, 2011, 通讯作者
(29) Controllable synthesis of latex particles with multicavity structures, Macromoles, 2011, 通讯作者
(30) Influence of relative humidity on the nanoscopic topography and the dielectric constant of thin films of PPy:PSS, Small, 2011, 第 2 作者
(31) Superhydrophobic surface at low surface temperature, Applied Physics Letters, 2011, 通讯作者
(32) Super-hydrophobic surfaces to condensed micro-droplets at temperatures below the freezing point retard ice/frost formation, Soft Matter, 2011, 通讯作者
(33) Orientation studies of uniaxial drawn syndiotactic polystyrene/carbon nanotube nanocomposite films, Soft Matter, 2011, 第 2 作者
发表著作
   

科研活动

20102月回国进入中国科学院化学研究所工作后,开展了防冰高分子材料的研究,取得了一系列研究成果。1) 通过系统研究抗衡离子对聚电解质刷表面过冷水成核变冰的影响,揭示了处于聚电解质刷/水界面的抗衡离子决定界面水的静态结构和动态行为,并具有主导过冷水成核变冰的能力。基于此,申请人将聚电解质引入防冰涂层,构建了在高过冷度下仍具有水润滑层的超低冰黏附涂层材料。由于水润滑层中的水能从环境中得到源源不断的补充,所以为润滑层防冰涂层的持久性问题提供了一个解决方案。2系统研究了冷凝水合并移离表面的关机科学问题,提出并构建了对冷凝微米水滴呈低黏附、能将冷凝水滴在结冰前快速、定向和自动移离表面的原型防冰材料,为实现无冰可结的高分子表面材料提供了理论基础,有助于解决换热器表面由于冷凝水结冰而造成换热效率大大降低的问题。3设计和搭建了能真实反映高分子材料表面官能团的化学性质、立体构型、以及空间排布对过冷水成核变冰和冰晶生长影响的实验平台,为建立高分子表面的结构单元及其空间立构与表面过冷水成核变冰能力之间的相互关系,以及防冰高分子材料的设计、制备与筛选提供了平台

申请人已发表SCI收录论文55篇,包括Nature MaterialsJournal of the American Chemical SocietyAdvanced MaterialsAngewandte ChemiePhysical Review Letters等。近5年发表SCI论文37篇,其中通讯作者论文26篇,包括Science Advances 1篇,Advanced Materials 2篇,Angewandte Chemie 2篇。申请防冰高分子涂层PCT发明专利2项,国内发明专利17项。由于在防冰高分子材料领域全面系统的研究,于2014年应ACS NANO期刊邀请撰写防冰材料综述论文1篇。此外,作为项目负责人主持自然科学基金委项目项,中科院化学所引进国外杰出青年人才计划”一项;参与了自然科学基金委重点项目和创新群体项目各一项;参与科技部重大科学研究计划两项。

申请人对于防冰高分子材料的研究工作受到了国内外同行的重视。美国纳米科技与科学网“Nanowerk”长篇亮点报道了申请人关于防冰材料研究的见解(附件2)。近五年来应邀在国际学术会议上进行10余次报告,并于2015年十月组织举办了中科院化学所-德国马普高分子研究所双边会议,会议主题为高分子/液体界面。2014年美国物理学会(APS)三月会议上,申请人关于防冰材料的研究结果被认为是该年度会议最具有市场化潜力的三个成果之一,并在该年会安排下召开网络新闻发布会。英国广播公司(BBC)在其官方网站的未来:科学(Future: Science)专栏中(该专栏主要报道世界上的重大科学事件)报道了申请人防冰材料的研究工作。2016年,美国哈佛大学著名教授Joana Aizenberg发表于Nature Reviews Materials期刊上关于防冰材料的综述中引用了申请人12篇防冰研究的文章,是除该综述作者外被引用文章篇数最多的。由于在防冰领域系统的研究结果和独到的学术见解,2014年以来申请人成为NatureNature MaterialsScience Advances等国际著名期刊的通讯评审专家。另外,20129月起,申请人被聘为中国颗粒协会青年理事。

科研项目
( 1 ) 相变传热装置多尺度协同性及构造, 参与, 国家级, 2015-01--2019-12
( 2 ) 仿生多尺度智能界面材料体系的构筑与应用, 参与, 国家级, 2015-01--2017-12
( 3 ) 仿生流体可控输运微/纳米界面材料, 参与, 国家级, 2013-01--2017-12
( 4 ) 仿生可控粘附纳米界, 参与, 国家级, 2012-01--2016-12
( 5 ) 低温下超疏水、低黏附高分子防结冰材料的构筑和表征, 主持, 国家级, 2012-01--2015-12
( 6 ) 仿生多尺度智能界面材料体系的构筑与应用, 参与, 国家级, 2012-01--2014-12
( 7 ) 防冰材料研究, 主持, 市地级, 2010-04--2014-03
( 8 ) 由定向屈曲制备各向异性形貌可控的高分子颗粒及取向一致的有序阵列, 主持, 国家级, 2011-01--2014-12
( 9 ) 绿色印刷电路, 主持, 部委级, 2013-01--2017-12
参与会议
(1)Regulating ice nucleation by tuning the properties of interfacial water   第十二届国际高分子物理学术讨论会   2016-06-10
(2)Regulating ice nucleation by tuning the properties of interfacial water   2015年全国高分子学术论文报告会   2015-10-17
(3)Regulating ice nucleation by tuning the properties of interfacial water   2015-09-20
(4)Regulating ice nucleation by tuning the properties of interfacial water   2015-05-08
(5)Anti-icing surface materials    2014 年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会(暨第十三届全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会   2014-08-12
(6)Bio-inspred anti-icing surfaces with ultralow adhesion to condensed water droplets   2013-05-28
(7)Bio-inspred anti-icing surfaces with ultralow adhesion to condensed water droplets   第十届国际高分子物理学术讨论会   2012-06-04
(8)Anti-icing surface materials   2012-03-05

合作情况

   
项目协作单位
   

指导学生

已指导学生

陈京  博士研究生  070304-物理化学  

冯杨  硕士研究生  085204-材料工程  

窦仁美  博士研究生  070304-物理化学  

张依帆  博士研究生  070304-物理化学  

邵明哲  博士研究生  070304-物理化学  

杨会歌  博士研究生  070304-物理化学  

刘振绮  硕士研究生  085204-材料工程  

刘帅  博士研究生  070304-物理化学  

现指导学生

王亚玲  博士研究生  070304-物理化学  

刘凯  博士研究生  070304-物理化学  

靳袁凯  硕士研究生  085204-材料工程  

耿洪亚  博士研究生  070304-物理化学  

丁艺  博士研究生  070304-物理化学  

谢柑华  博士研究生  070304-物理化学  

肖凯  博士研究生  070304-物理化学  

刘杰  博士研究生  070304-物理化学  

张飞龙  博士研究生  070304-物理化学  

郝雨薇  博士研究生  070304-物理化学  

庄亚芳  硕士研究生  085204-材料工程  

任万杰  硕士研究生  085204-材料工程  

郭倩  硕士研究生  085204-材料工程  

刘芸  博士研究生  070304-物理化学  

白国英  博士研究生  070304-物理化学  

张振  博士研究生  070304-物理化学  

郑爽  博士研究生  070304-物理化学  

王露莹  博士研究生  070304-物理化学  

吴书旺  博士研究生  070304-物理化学  

赵志鹏  硕士研究生  085204-材料工程  

李凯旋  硕士研究生  085204-材料工程  

陈志雄  硕士研究生  085204-材料工程  

薛涵   硕士研究生  070304-物理化学  

范庆瑞  博士研究生  070304-物理化学