仿生功能材料，仿生能源材料，纳米生物技术，界面物理化学，纳米流体及输运特性

        我们的研究团队主要从事仿生智能纳米孔道的构筑及其作为能量转换器件的研究，重点解决纳米孔道内的非对称离子输运和纳米孔道功能化的问题。已在国际学术刊物发表论文 31 篇，其中第一作者或通讯作者论文 21 篇，包括在  J. Am. Chem. Soc. (2 篇), Angew. Chem. Int. Ed. (1 篇), Adv. Mater. (3 篇), Adv.Funct. Mater. (2 篇), 
Energy Environ. Sci. (1 篇), Acc. Chem. Res. (1 篇) 等影响因子 11.0 以上的学术期刊发表论文 10 篇，总引用 1500 余次。申请中国发明专利 5 项，PCT国际专利 1 项，其中 4 项已获授权。

  主要研究成果：构筑了一系列具有类似生物膜离子通道开关和整流特性的智能纳米孔道 [J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15395; Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 2007; Adv. Mater. 2012, 24, 962; Adv. Mater.2015, 27, 2090 等]。基于所制备的具有离子选择性和非对称结构的仿生纳米孔道，通过模仿电鳗起电盘隔膜上离子通道的结构和功能，首次提出利用仿生纳米孔道进行盐差能转换 [Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1339]，提出纳流体反向电渗析的概念，从实验和理论上完成了基于单纳米孔道的系列研究工作 [Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2259; Langmuir 2012, 28, 2194]，并在此基础上构筑了宏观尺度的“离子二极管隔膜(Ionic Diode Membrane)”用于海水/河水混合发电，其性能比目前主流的、均质结构的商用离子交换膜高大约一个数量级 [J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 12265]。另外，我们首次将仿生能量转换体系的研究拓展到了具有类贝壳结构的二维层状材料中 [Nano Res. 2012, 5, 99; ChemComm 2014, 50, 14149]，利用纳米流体与二维孔道的相互作用，将流体的动能转换成为电能  [Adv. Mater. 2013, 25, 6064, highlighted by Science ; Sci. China Mater. 2014, 57, 2]。

  仿生纳米孔道的非对称离子输运特性，包括离子整流和非对称扩散行为，都源自于与通道结构或者电解质环境相联系的若干非对称因素。利用这种非对称的离子输运行为，我们的研究团队发展了基于仿生智能孔道的能量转换，分子检测，和纳米流体电路等应用方向，引领了该领域在世界范围内的发展。本课题组关于仿生纳米孔道的工作可在如下文章中找到 [Asymmetric Ion Transport through Ion-Channel-Mimetic Solid-State Nanopores, Acc. Chem. Res. 2013, 46, 2834]。

本课题组提供 本科生科研，硕士、博士学位研究生，以及博士后研究岗位。欢迎具有凝聚态物理，化学，二维材料等研究背景和研究兴趣的伙伴加盟。之前从事过 nanopore, nanofluidics 相关研究的申请者将特别优先考虑：http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=10182191&fpage=1

仿生功能材料，界面物理化学

2004-09--2009-07   北京大学物理学院   工学博士学位
2000-09--2004-07   首都师范大学物理系   理学学士学位

研究员，              中国科学院理化技术研究所，仿生智能界面科学实验室               2015.8 – 今

副研究员，          中国科学院理化技术研究所，仿生智能界面科学实验室               2014.3 – 2015.7

副研究员，          中国科学院化学研究所，有机固体重点实验室                               2012.3 – 2014.2

助理研究员，      中国科学院化学研究所，有机固体重点实验室                               2009.8 – 2012.2

2015     入选中国科学院青年创新促进会

2015     获国家优秀青年科学基金项目资助（无机化学）

2015     中国科学院卢嘉锡青年人才奖

2015     北京市科技新星

2012     中国科学院化学研究所2011年度优秀职工

2011     北京大学优秀博士学位论文

2010     中国科学院化学研究所青年科学奖特别奖（top 5%）

2009     “钟盛标教育基金”研究生学术论坛 二等奖

2008     叶企孙实验物理奖 三等奖

2008     北京大学年度学术创新奖

2008     北京大学佳能奖学金

2004     首都师范大学优秀本科学位论文奖

（ 1 ） 将以离子浓度梯度形式储藏的自由能转化为电能的方法, 发明, 2012, 第 2 作者, 专利号: ZL 2009 1 0091546.1
（ 2 ） 利用具有层状结构的石墨烯水凝胶薄膜进行机械能转换成为电能的方法, 发明, 2013, 第 1 作者, 专利号: 201310253039.X
（ 3 ） 具有纳米结构的云母薄片的制备方法, 发明, 2011, 第 2 作者, 专利号: 201110279528.3
（ 4 ） 具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜及其制备方法, 发明, 2011, 第 2 作者, 专利号: 201110366945.1
（ 5 ） 纳流二极管膜及其制备方法与应用, 发明, 2014, 第 2 作者, 专利号: 201410153307.5

   

（ 1 ） 基于仿生纳米孔道的盐差能转换：机理与原型器件, 主持, 国家级, 2012-01--2014-12
（ 2 ） 受限水的结构与性能研究, 主持, 国家级, 2013-01--2017-12
（ 3 ） 仿生纳米通道能量转换材料体系及器件, 参与, 国家级, 2011-01--2015-12
（ 4 ） 仿生纳米材料与仿生能量转换, 主持, 国家级, 2016-01--2018-12
（ 5 ） 北京市科技新星计划项目, 主持, 省级, 2015-01--2017-12

（1）Bioinspired smart nanochannels   Wei Guo   2014-03-16
（2）Inspiration from nature: Carbon-based nanofluidics, from Nanofabrication to Nanomanufacturing   Wei Guo   2013-09-13
（3）Inspiration from nature: Carbon-based nanofluidics, from Nanofabrication to Nanomanufacturing   Wei Guo   2013-07-28
（4）Bio-Inspired, Smart, Multiscale Interfacial (BSMI) Materials -- on Smart and Functional Nanofluidic Channels   Wei Guo   2012-06-11
（5）Bio-inspired Nanofluidic Energy Devices: Energy Harvesting and Safety Separators   Wei Guo   2012-04-22

现指导学生

冯亚平  硕士研究生  085204-材料工程  

纪丹燕   硕士研究生  085204-材料工程