姚建年
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简介
职务
获奖
1995年获中国驻日大使馆教育处优秀留学人员称号，同年获国家杰出青年科学基金资助，1997年首批入选“百、千、万人才工程”第一、二层次，1996、1999年两次参加国家教育部召开的“优秀留学回国人员成果汇报会”并受到表彰，2003年荣获教育部“全国优秀博士学位论文指导教师”称号，同年由他为学术带头人的“光功能材料的设计、制备与表征”获基金委创新研究群体资助，2004年以成果“若干新型光功能材料的基础研究和应用探索”获国家自然科学二等奖（第一获奖人）。此外，还多次获中科院优秀导师奖。
研究领域
研究成果
姚建年院士，物理化学家，是光化学与光信息功能材料领域的代表人物之一。长期从事新型光功能材料的基础和应用探索研究，在利用纳米尺度效应调控有机分子的光物理光化学性能、无机、有机/无机杂化材料的光致变色等方面取得了一系列开创性的研究成果，具有重要的国际影响。迄今已在Nature,Acc.Chem. Res.,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,ACS Nano,Adv. Mater.,Adv. Funct. Mater.,Chem.Comm.等国际杂志上发表学术论文200余篇，获国家发明专利授权11项，出版合著和合作译著各一部。
1.有机功能纳米结构的制备及其性能研究
考虑到纳米结构在无机半导体领域所取得的非凡成就，作为一类重要的光电信息功能材料，有机分子结构的多样性，可设计性以及
材料合成及制备方法上的灵活性都使得有机纳米结构的研究尤为重要。我们的主要研究工作是通过分子设计和分子间弱相互作用的控制，制备有机纳米/亚微米结构，研究这些纳米/亚微米结构的光物理和光化学性能，并在此基础之上开展一些应用基础研究。我们先后发现了分子间电荷转移激子的限域效应、多种光物理和光化学性能的尺寸依赖性；发展了多种制备有机纳米结构的方法，并借此开发了多种低维有机纳米功能材料，包括多色发光、白光材料以及光波导和紫外激光器材料等。
1.1基于分子设计的有机纳米结构的形貌调控
基于合理的分子设计来调控分子聚集过程，从而对有机纳米结构的形貌进行有效地控制，通过比较分子之间簇集过程的差别，揭示了分子结构与低维结构形貌之间的内在关联性，为从分子设计出发实现低维结构的可控性合成奠定了基础。（Angew.Chem. Int. Ed. 2004,43,4060;Chem. Commun. 2007,1623; Chem. Mater.2005,17,6430）
1.2液相胶体化学反应法对低维结构形成动力学过程的调控
我们发展了液相胶体化学反应法制备有机分子的低维结构，通过对低维结构形成过程中成核与生长动力学过程的分离以及调控，突破了小于100nm情况下有机低维结构的尺寸控制难题；并且实现了大规模、三维自组装，为剪裁有机分子材料的性质以及器件化开辟了新的途径。（J. Am.Chem. Soc.2007,129,7305）
1.3吸附剂改进的物理气相沉积法制备有机小分子晶态低维结构
发展了吸附剂改进的气相沉积方法来制备多种有机小分子的一维晶态纳米结构，一些纳米结构还表现出蓝光、绿光以及红光的多色发射性能。（Chem. Mater. 2006,18,2302; Adv. Funct. Mater.2006,16,1985; Adv. Mater. 2007,19,3554）
1.4有机纳米结构的特异光物理和光化学性能研究
有机纳米结构呈现出分子间电荷转移激子的限域效应、尺寸可调的荧光发射、激子手性的尺寸依赖性以及同分异构体组成的尺寸依赖性等。（J. Am.Chem. Soc. 2001,123,1434; 2003,125,6740;2004,126,15439; Angew. Chem.Int. Ed. 2002,41,962; 2003,42,2883;Chem. Eur. J. 2005,11,3773）
1.5复合有机纳米结构的制备和发光性能研究
制备了掺杂复合的有机纳米纳米结构，纳米结构中两种组分间存在共振能量转移。通过改变两种组分的比例，得到了发光颜色可调的纳米结构，包括白光发射的纳米线。（Adv. Mater. 2005,17,2070; 2008,20,79）
2.无机/有机复合光致变色材料的构建和性能研究
光致变色材料由于其在显示器材料，超高密度光信息存储材料，光开关等高科技领域有着巨大的应用前景而受到人们的关注。传统无机光致变色材料如过渡金属氧化物，杂多酸等，从上世纪七十年代以来就一直是人们的一个研究热点，但是无机光致变色材料也存在着一些难以克服的缺点，如响应速度慢，抗疲劳性差等，从而限制了其进一步的应用。而本课题组基于能带理论以及超分子化学的设计思想，制备了一系列具有良好光致变色性能的无机/无机，无机/有机复合光致变色材料。并成功制备出具有可见光光致变色性能的复合薄膜，发现了光致变色的热致增幅效应，为变色薄膜的应用提供了新的途径。（J. Mater. Chem.,2007,17,4547; Prog. Mater. Sci. 2006,51,810; J. Photochem.Photobiol.,C: Photochemistry Reviews,2003,4,125,Adv. Funct. Mater.,2005,15,1255）
3.无机纳米结构的制备和应用研究
发展新的制备方法，实现可控制地生长特定的纳米材料和纳米结构，深入研究纳米结构产生、演化的微观机制，并以此发展新型功能纳米材料，是我们的研究内容和目标。
3.1无机纳米材料的气相控制合成
发展了晶种诱导的气相沉积技术来构筑半导体多级纳米结构，成功构筑了多种复杂纳米结构材料；采用在有机金属气相沉积过程中混合单元前驱体的路线，实现了对三元体系纳米材料组分和形貌的调控。（J. Phys. Chem. C 2007,111,2980; 11604; CrystalGowth & Design,2007,7,488; 1388;Nanotechnology,2006,17,4644）
3.2无机纳米功能结构的液相合成
借助水热等液相合成方法，通过无机盐、络合剂等的加入，实现了多种无机功能纳米结构的可控合成和组装。（Chem. Commun.,2005,3597; Chem. Eur. J.,2006,12,7717; J. Phys.Chem. B,2006,110,23829;Crystal Gowth & Design,2007,7,825; J.Mater. Chem.,2008,DOI:10.1039/b800691a）
4.仿生超分子化学与光电功能材料
模拟生物大分子的折叠结构、高级自组装及其功能，从分子设计出发，通过新型骨架结构的构筑，发展可以折叠形成类似于天然大分子折叠结构的人工寡聚体分子体系，并结合寡聚体分子所具有的分子间弱相互作用，构筑具有特定结构与性能的仿生超分子体系。通过在寡聚体分子中引入光功能基团，结合所引入基团所特有的光物理和光化学性质，作为光学探针研究寡聚体分子的折叠行为与结构，或作为功能基团，发展具有特定光电功能的仿生超分子光电功能材料。
代表论文
⒈ J. N. Yao,K. Hashimoto and A.Fujishima,Photochromism induced inan electrolytically pretreated MoO3thin film by visible light. Nature,1992,355 （6361），624-626.
⒉ Hongbing Fu,Jiannian Yao,SizeEffectson the Optical Properties of Organic Nanoparticlesm J. Am. Chem.Soc.,2001,123,1434-1439.
⒊ Hongbing Fu,Boon H. Loo,DebaoXiao,Ruimin Xie,Xuehai Ji,Jiannian Yao,Baowen Zhang and LianqiZhang,Multiple Emissions from1,3-Diphenyl-5-pyrenyl-2-pyrazolineNanoparticles: Evolution fromMolecular to Nanoscale to Bulk materials,Angew Chem. Int. Ed.,2002,41⑹，962-965.
⒋ Hongbing Fu,Debao Xiao,Jiannian Yao,GuoqiangYang,naofibers of 1,3-Diphenyl-2-pyrazoline InducedbyCetyltrimethylammonium Bromide Micelles,Angew Chem. Int. Ed.,2003,42,2883-2886.
⒌ Debao Xiao,Lu Xi,Wensheng Yang,HongbingFu,Zhigang Shuai,Yan Fang,and Jiannian Yao,Size-tunableemissionfrom 1,3-Diphenyl-5-（2-anthryl)-2-pyrazoline Nanoparticles,J.Am. Chem.Soc.,2003,125,6740-6745.
⒍ Zhiyuan Tian,Yu Chen,WenshengYang,Jiannian Yao,Lingyun Zhu,Zhigang Shuai,Low-DimensionalAggregatesfrom Stilbazolium-Like Dyes,Angew Chem. Int. Ed.,2004,43（31），4060-4063.
⒎ Debao Xiao,Wensheng Yang,Jiannian Yao,Lu Xi,Xia Yang,Zhigang Shuai,Size-Dependent Exciton Chiralityin(R)-(+)-1,1’-Bi-2-naphthol dimethyl ether Nanoparticles,J. Am.Chem.Soc.,2004,126,15439-15444.
⒏ Ai-Dong Peng,De-Bao Xiao,Ying Ma,Wen-Sheng Yang and Jian-Nian Yao,Tunable emission From Doped1,3,5-Triphenyl-2-pyrazoline Organic Nano- particles,Adv. Mater.,2005,17,2070-2073.
⒐ Tao He and Jiannian Yao,Photochromismincomposite and hybrid materials based on transition-metal oxidesandpolyoxometalates,Prog. Mater. Sci.,2006,51,810-879.
⒑Longtian Kang,Zhechen Wang,ZongweiCao,Ying Ma,Hongbing Fu,andJiannian Yao,A Colloid ChemicalReaction Route to the Preparation ofNearly Monodispersed PeryleneNanoparticles: Size-Tunable Synthesis andThree DimensionalSelf-Organization,J. Am. Chem. Soc.,2007,129（23），7305-7312.
⒒ Yong Sheng Zhao,Hongbing Fu,FengqinHu,AidongPeng,Jiannian Yao,Multicolor Emission from OrderedAssemblies ofOrganic 1D Nanomaterials,Adv. Mater.,2007,19,3554-3558.
⒓Yong Sheng Zhao,Hongbing Fu,FengqinHu,Aidong Peng,Wensheng Yang,Jiannian Yao,Tunable Emission fromBinary Organic One-DimensionalNanomaterials: an Alternative Approachto White-Light Emission,Adv.Mater.,2008,20 ⑴，79-83.
⒔ Yong Sheng Zhao,Aidong Peng,HongbingFu,Ying Ma,Jiannian Yao. Nanowire Waveguides and UltravioletLasersBased on Small Organic Molecules. Adv. Mater. 2008,20,1661-1665.
⒕ Yong Sheng Zhao,Hongbing Fu,AidongPeng,YingMa,Debao Xiao,Jiannian Yao. Low-Dimensional NanomaterialsBased onSmall Organic Molecules: Preparation and OptoelectronicProperties. Adv.Mater. 2008. 20. 2859-2876. (Invited Review Article).
⒖ YongSheng Zhao,Jinjie Xu,AidongPeng,Hongbing Fu,Ying Ma,Lei Jiang,Jiannian Yao. Optical WaveguideBased on Single Crystalline OrganicMicrotubes. Angew. Chem. Int. Ed.2008,47,7301-7305.
⒗ Zhixun Luo,Yuanyuan Liu,Longtian Kang,Yaobing Wang,Hongbing Fu,Ying Ma,Jiannian Yao,Boon H. Loo. Controllable NanonetAssembly Utilizing a Pressure-Difference Method Based on AnodicAluminum Oxide Templates. Angew. Chem. Int. Ed.2008,47,8905-8908.
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