基本信息
黄继军 男 材料科学与光电技术学院
电子邮件:jjh@ucas.ac.cn; 电话: 010-88256930
通信地址:北京玉泉路19号(甲),科研楼材料学院
邮政编码:100049
部门/实验室:材料科学与光电技术学院

研究领域

我的研究领域包括两个大方向: (1)生物医用高分子/生物陶瓷(或玻璃)复合材料用于骨组织工程,(2)多功能(可生物降解的以及不可生物降解的)性高分子纳米复合材料及共混材料

在方向1上,我们的主要目的是用高分子化学(如自由基聚合)的方法合成新型生物相容,可生物降解的高分子材料,包括水溶胶(如poly(2-hydroxyethyl methacrylate) hydrogels)以及与生物陶瓷(如羟基磷灰石,hydroxyapatite)或者生物活性玻璃的生物有机/无机复合材料。这些水溶胶以及生物复合材料适用于软骨、一般(力学性能要求不高的)骨骼的修复与再生。除了合成这些生物材料以外,我们也用高分子化学的方法改性已有的天然/非天然生物材料如collagen以及 gelatin, 结合生物陶瓷或生物活性玻璃,用于制备各种生物有机/无机复合材料。在这些生物材料中,生物相容性,生物可降解性,对于骨细胞的粘结性,以及材料的机械性能是我们考虑的主要变量。这些材料可以制备成多孔的,也可以制备成无孔的,取决于实际的应用。

考虑到这些生物材料最终用到动物体内,临床,甚至人体内,在设计生物材料中,我们通过化学方法加上细胞标识物, Arginine-Glycine-Aspartic acid (RGD) sequence, 以利于细胞可以粘附在生物材料上。 除了这种原位聚合制备方法外,我们也采用生物仿生法,即电流调控的粒子扩散法,进行在水溶胶里的生物矿化,从而使羟基磷灰石或者磷酸钙在水溶胶里形成有序的排列和组成。通过这种方法形成的新材料与前一种方法在生物矿化物的形态上有很大的不同,从而会直接影响到干细胞的繁殖以及分化。这些水溶胶以及水溶胶/生物陶瓷(生物活性玻璃)生物复合材料,为达到作为骨支架并促进骨的修复,愈合,与再生,也可以用作药物释放的载体,特别是各种生长因子蛋白质。

我们感兴趣的另外一大类生物材料是具有层状结构的有机/无机复合材料, 如Al2O3/PMMA。这类新材料具有很强的机械性能如模量,抗张强度,以及断裂韧性。这类材料通常通过(1)冰模板法(ice-templating, also called freeze casting)制备生物陶瓷的层状结构,(2)然后通过真空把高分子聚合单体渗透到层状结构里聚合。这类新材料由于有出色的力学性能,很可能由此作为模板/支架,生长出力学性能高的骨。由于骨用生物材料是一个交叉学科,我们会与国内外化学家,细胞生物学家,外科医生,以及医院(如北京积水潭医院)通力合作,评价这些生物材料的动物体外,体内性能。

在方向2上,我们的最终目的是制备,开发出工业界有用的高分子新材料包括纳米复合材料以及共混物。感兴趣的体系包括聚酰胺如Nylon 6, Nylon 6,6, 和Nylon 12,12, 通用塑料如聚乙烯及聚丙烯,以及一些生物降解高分子材料如聚乳酸。增强剂包括石墨烯,碳纳米管,纳米石墨及炭黑,纳米银离子,纳米碳酸钙,有机蒙脱土,纳米氧化硅,纳米氧化锌,纳米二氧化钛等等。增韧剂如乙丙橡胶,SEBS,乙辛橡胶等。这些纳米复合材料主要由高分子熔融加工法制备。材料的机械性能包括增韧与增强,电性能,导热性能,阻燃性能,以及传输性能是我们特别关注的。我们与北京工商大学,北京航空航天大学,清华大学,中科院工程塑料中心,中国科学院高分子化学与物理重点实验室,以及企业界有广泛的交流与合作。此外,我们也与美国著名大学如University of Texas at Austin, University of Minnesota, Massachusetts Institute of Technology, 以及Washington State University 有交流与合作。

招生信息

欢迎材料类,化工类,化学类,生物类考生报考硕士,博士研究生。每年招生硕士1-2名,博士1-2名。招生方式可以是正常招生,也可以是联合培养。本课题组常年招聘若干名博士后,特别是有高分子聚合化学背景及生物大分子的合成与改性背景的,请直接通过电子邮件以及电话联系。
招生专业
080502-材料学
080501-材料物理与化学
080503-材料加工工程
招生方向
生物医用高分子材料
高分子材料
生物材料

教育背景

2000-08--2006-01 University of Texas at Austin, USA 哲学博士
1998-09--2000-08 Iowa State University, Ame, IA, USA 硕士
1995-09--1998-06 清华大学 硕士
1987-09--1991-06 南京工业大学 本科/学士
学历
哲学博士:化学工程,2000-2006, University of Texas at   Austin, Austin, TX,USA
                    论文: 无定型聚酰胺的橡胶增韧研究
                    导师: Donald R. Paul教授
 
硕士:材料科学与工程, 1998 -2000, Iowa State University, Ames, IA, USA
            论文: 通过微米尺度转移成型及溶胶及凝胶加工制备三 维阻光二氧化钛材料
            导师: Kristen P. Constant教授
 
硕士:高分子材料, 1995 -1998,清华大学
           论文: 聚酯高分子液晶与聚苯醚/聚苯乙烯的黏度比对原位复合材料的形态及机械性能的影响
           导师: 范奎成副教授(主要)及周其庠教授
 
本科:高分子化工, 1987 -1991,南京工业大学(原南京化工学院)

学位
   

工作经历

2010-2012 美国劳伦斯伯克利国家实验室      博士后/高分子科学家
 
2009-- 美国麻省理工学院电子工程与计算机系 Research Affiliate 

2007-2009美国麻塞诸塞大学罗威尔分校, 纳米科学与工程高速纳米制造中心及塑料工程系                  博士后/研究助理教授
 
2006-2007 美国麻省理工学院机械工程系及士兵纳米技术研究院 博士后
 
2000-2006 得克萨斯大学奥斯丁分校     博士
 
1998-2000 依阿华州立大学                     硕士
 
1995-1998 清华大学                                 硕士
 
1991-1995 全国皮革化工材料中心/丹东轻化工研究院     助理工程师及科员
工作简历
2012-10--2013-05 中国科学院大学 副教授/校内百人计划候选人
2012-04--2012-06 Massachusetts Institute of Technolgy, USA Research Affiliate
2010-02--2012-03 Lawrence Berkeley National Lab, USA 博士后
2009-04--2010-02 Massachusetts Institute of Techology, USA Research Affiliate
2007-11--2009-03 University of Massachusetts at Lowell, USA 博士后
2006-01--2007-10 Massachusetts Institute of Technology, USA 博士后
2000-08--2006-01 University of Texas at Austin, USA Graduate Research Assistant
1998-09--2000-08 Iowa State University, Ames, IA, USA Graduate Research Assistant
1995-09--1998-06 清华大学 研究助理
1991-07--1995-08 辽宁丹东轻化工研究院 助理工程师
社会兼职
   

教授课程

文献阅读、 专业英语-材料科学与工程

专利与奖励

专利:

Jijun Huang and Joey Mead, “Hierarchical polymer-based nanomaterials for electromagnetic interference shielding,” US 20100311866

奖励:

• 中国教育部第四届‘春晖杯’留学人员创新创业大赛二等奖 (2009)
• 中国教育部第三届‘春晖杯’留学人员创新创业大赛二等奖 (2008

出版信息

1. “Biocomposites of pHEMA with HA/beta-TCP(60/40) for bone tissue engineering: Swelling, hydrolytic degradation, and in vitro behavior ”, Jijun Huang, Elena Ten, Gao Liu, Matthew Finzen, Wenli Yu, Janice S. Lee, Eduardo Saiz, Antoni P. Tomsia, Polymer, in press, 10.106/j. polymer.2012.12.045 

2. “Role of molecular chemistry of degradable pHEMA hydrogels in three-dimensional biomimetic mineralization”, Jijun Huang, Gao Liu, Chengyu Song, Eduardo Saiz, Antoni P. Tomsia, Chemistry of Materials, 24, 1331-1337 (2012) 

3. “Combinatorial design of hydrolytically degradable, bone-like biocomposites based on pHEMA and hydroxyapatite”, Jijun Huang, Dacheng Zhao, Smit J. Dangaria, Xianghong Luan, Thomas G. H. Diekwisch, Guoqing Jiang, Eduardo Saiza, Gao Liu, Antoni P. Tomsia, Polymer, in press, 10.1016/j.polymer.2012.12.017
 
4. “Reinforcing and toughening effects of bamboo pulp fiber on poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) fiber composites,” Long Jiang, Feng Chen, Jun Qian, Jijun Huang, Michael Wolcott, Linshu Liu, Jinwen Zhang, Industrial & Engineering Chemistry Research, 49, 572–577 (2010)
 
5. “Study of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV)/bamboo pulp fiber composites: effect of nucleation agent and compatibilizer,” L. Jiang, J. J. Huang, J. Qian, F. Chen, J. W. Zhang, M. P. Wolcott, Y. Zhu, Journal of Polymers and the Environment, 16, 83-93 (2008) 

6. “Synthesis, mechanical property and chemical/solvent resistance investigation of crosslinked poly(aryl-ether-ether-ketones) at high temperatures,” M. E. Yurchenko, J. J. Huang, A. Robisson, P. T. Hammond, G. H. McKinley, Polymer, 51, 1914-1920 (2010) 

7. “Comparison of fracture behavior of nylon 6 versus an amorphous polyamide toughened with maleated poly (ethylene-1-octene) elastomers,” J. J. Huang, D. R. Paul, Polymer, 47, 3505-3519 (2006)
 
8. “Comparison of the toughening behavior of nylon 6 versus an amorphous polyamide using various maleated elastomers,” J. J. Huang, H. Keskkula, D. R. Paul, Polymer, 47, 639-651 (2006) 

9. “Elastomer particle morphology in ternary blends of maleated and non-maleated ethylene-based elastomers with polyamides: Role of elastomer phase miscibility,” J. J. Huang, H. Keskkula, D. R. Paul, Polymer, 47, 624-638 (2006)
 
10. “Rubber toughening of an amorphous polyamide by functionalized SEBS copolymers: morphology and Izod impact behavior,” J. J. Huang, H. Keskkula, D. R. Paul, Polymer, 45, 4203-4215 (2004)

科研活动

1. 入选校百人计划

2. 国际著名学术期刊特邀评审员

Macromolecules           Polymer
Biomacromolecules         European Polymer Journal
Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics   Polymer Engineering and Science
Journal of Applied Polymer Science 
Polymer Composites
Journal of Materials Chemistry 

3. 美国学术专业协会年会特邀主席
 
• (负责所有张贴论文评奖)大会主席(Program Chair),2012年度 以及2011年美国化学工程师协会年会材料工程与科学部(两次)
 
• (负责所有张贴论文评奖)大会副主席(Vice Program Chair), 2010年美国化学工程师协会年会材料工程与科学部
• (复合材料所有领域)大会主席以及副主席 (Program Chair), 2008与2009年美国化学工程师协会年会材料工程与科学部(各一次)
 
• (复合材料下属领域)主席 (session chair and co-chair), 2007-2012年美国化学工程师协会年会
科研项目
(1) 校百人计划启动经费,主持,专项级,2012-04--2016-04
参与会议
(1) Nanocomposites of polyurethane elastomers for high-rate and large-strain applications,2007-08,J. J. Huang, S. M. Liff, G. H. McKinley, M. C. Boyce
(2) Siloxane based polyurea segmented copolymers for high temperature application,2006-09,M.E. Yurchen, J. J. Huang, A. Robisson, P. T. Hammond, G.H. McKinley

合作情况

   
项目协作单位

北京工商大学
清华大学
北京航空航天大学
中科院化学所工程塑料工程中心
中科院高分子化学与物理国家实验室

指导学生