项目简介：  

本项目属于无机化学和无机非金属材料研究领域。本项目围绕如何运用源于自然的矿化和仿生原理来合理设计材料或实现新颖合成材料这一核心问题，研究了多种双亲水二嵌段聚合物对重要无机材料的生物矿化过程中晶体的成核、晶化、生长及取向的特殊调控作用，发现于常温常压下运用外消旋聚合物分子模板可有效诱导具有手性结构的超长螺旋状纳米线的形成，提出了一种新的螺旋结构形成机理；发展了制备多种低维纳米半导体、钨酸盐和钼酸盐纳米材料的广普合成技术；在金属/碳, 金属/聚合物复合纳米材料的低温合成、新型杂化半导体纳米结构的合成及性能研究、纳米结构单元诱导下的自然自组织复杂纳米结构的构筑等方面取得一系列新进展。有关研究成果为新材料设计中需要解决的关键科学问题如生物矿化材料合成、纳米颗粒的组装、特殊纳米结构的构筑原理等研究领域提供了重要依据。

本项目共发表SCI论文41篇, 如Nature Materials, Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater.等，其中影响因子大于3的高水平论文32篇 (平均影响因子达到5.79), 受邀在国际期刊发表综述论文3篇和在四部英文专著中各撰写一章。有关研究成果受到同行们的关注，研究论文被他人正面引用达504次。有关成果受到Nature Materials审稿人的高度评价："作者首次报导由无机纳米结构单元构筑成功的螺旋结构，该工作非常新颖并对材料界具有极大的兴趣，是在人工合成体系中发现的分子构筑学领域的最新进展"。以色列魏兹曼科学院Meir Lahav教授在Topics in Current Chemistry上撰写的综述论文中评价了本工作。在国际上率先开展有关II-VI和V-VI族半导体纳米晶和纳米线(棒)的合成工作, 所提出的合成方法及纳米线形成机理的研究工作被他人引用189次；有关银/交联聚乙烯醇纳米电缆和金属/富碳复合微纳电缆的工作在J. Am. Chem. Soc.和Adv. Mater.上发表后，立即引起有关同行的重视，分别被他人引用12次和18次。

主要发现点：

1．发现于常温常压下运用外消旋聚合物分子模板可有效诱导具有手性结构的超长螺旋状纳米线的形成，提出了一种新的螺旋结构形成机理；（无机合成化学：1）

2．成功构筑由表面结构不同的薄片自组装而成的类似贝壳多层结构的方解石晶体；（无机合成化学：3)

3．成功构筑具有等级结构的钨铅矿微晶, 发现获得的带有螺旋状的棒形晶体是通过多面体纳米晶体的取向搭接而成的。（无机合成化学：2）

4．研究了多种双亲水二嵌段聚合物及聚合电解质在自然条件下对无机材料的生物矿化过程晶体的成核、晶化、生长及取向的特殊调控作用。（无机合成化学：1，2，3）

5．发展了制备多种II-VI和V-VI族低维半导体纳米材料的新技术，揭示了纳米线（棒）的形成机理；（无机合成化学：8，9）

6．发明了广普制备一系列钨酸盐和钼酸盐纳米材料的制备技术；（无机合成化学：6）

7．成功合成了新型有机－无机杂化材料II-VI族半导体/胺（[ZnSe](DETA)0.5）纳米带；（无机合成化学：7）

8．发现了一种大量合成银/交联聚乙烯醇纳米电缆的方法，并提出了一种软-硬模板 协同生长新机制；（无机非金属基复合材料学：4）

9．发展了一种于温和条件下贵金属离子催化淀粉和糖类碳水化合物碳化的方法，并成功用于制备金属/富碳复合微纳电缆；（无机非金属基复合材料学：5）

10. 率先研究了运用纳米棒纳米结构单元诱导纳米颗粒的取向搭接及其促进晶化的过程, 证明了纳米棒在晶粒定向聚集的过程中起到导向作用。（材料化学：10）

主要完成人：

1.  俞书宏

项目负责人，提出本项目的关键学术思想、技术路线、实验方案, 创造性地提出和设计了一系列精巧的实验和研究方法在生物模拟矿化、仿生合成及自组装机理、低维纳米材料的合成及其形状演变机理、金属/碳和金属/聚合物复合纳米结构材料、新型无机/有机半导体杂化纳米结构及性能研究等方面取得多项重要成果。对所有发现点1-10做出了创造性贡献，在该项研究中的的工作量占本人工作量的100%。

2.  姚卫棠

项目主要参加者，参与设计了一系列混合溶剂体系合成低维硫属半导体低维纳米材料的合成路线，在二元及三元混合溶剂体系里，分别成功合成了具有显著量子尺寸效应的ZnS纳米带及重要应用前景的半导体/胺杂化纳米带。对发现点5， 7做出了创造性贡献，在该项研究中的的工作量占本人工作量的100%。

3.  陈绍锋

项目主要参加者，参与了复杂形貌无机晶体的生物矿化和仿生合成新方法探索的研究, 运用双亲水嵌段聚合物作为添加剂自组装而成的具有多层结构的方解石晶体，于混合溶剂中成功合成了具有多孔结构的碳酸钙晶体。对发现点2， 4做出了创造性贡献，在该项研究中的的工作量占本人工作量的100%。

4.  杨剑

项目主要参加者，参与设计了一系列低维硫属半导体纳米材料的合成路线，运用单胺(-NH2)溶剂作为"形状控制器"成功于温和的反应条件下合成出多种低维半导体纳米材料。对发现点5做出了创造性贡献，在该项研究中的的工作量占本人工作量的100%。

10篇代表性论文：

1.   Tectonic arrangement of BaCO3 nanocrystals into helices induced by a racemic block copolymer /Nature Materials

2.   Morphology Control of Stolzite Microcrystals with High Hierarchy in Solution/ Angewandte Chemie-International Edition

3.   Polymer Directed Formation of Unusual CaCO3 Pancakes with Controlled Surface Structures/Advanced Materials

4.   Large Scale Fabrication of Flexible Ag/Cross-Linked PVA Coaxial Nanocables by a Facile Solution Approach/ Journal of the American Chemical Society

5.   From starch to carbon/metal hybrid nanostructures: Hydrothermal metal catalyzed carbonization/ Advanced Materials

6.   General Synthesis of Single-Crystal Tungstate Nanorods/Nanowires: A Facile Low Temperature Solution Approach/Advanced Functional Materials

7.   Nanocrystals of an inorganic-organic hybrid semiconductor: Formation of uniform nanobelts of [ZnSe](diethylenetriamine)0.5 in a ternary solution/Advanced Materials

8.   General synthesis of semiconductor chalcogenide nanorods by using a monodentate ligand n-butylamine as a shape controller/Angewandte Chemie-International Edition

9.   Formation process of CdS nanorodsvia solvothermal route/Chemistry ofMaterials

10.  Nanorod-direct oriented attachment growth and promoted crystallization processes evidenced in case of ZnWO4/ J. Phys. Chem. B