夏海平课题组与我校闽江讲座教授、美国佐治亚理工学院教授林志群课题组合作，在无机-有机功能纳米粒子合成和新颖纳米结构方面连续取得重要进展。首先，他们以星型嵌段共聚物作为模板，合成了具有热电效应的复合纳米粒子材料，相关结果以我校为第一完成单位、佐治亚理工为第二完成单位，以“An Unconventional Route to Monodisperse and Intimate Semiconducting Organic-Inorganic Nanocomposites”为题，发表于Angew. Chem. Int. Ed.2015,54, 4636。另外，他们又将星型两嵌段聚合物模板拓展为蠕虫状聚合物模板，组装了新颖的“纳米项链”结构。相关结果以佐治亚理工为第一完成单位、我校为第二完成单位，以“A General Route to Nanocrystal Kebabs Periodically Assembled on Stretched Flexible Polymer Shish”为题，发表于 Science Advances2015, 1, e1500025。
有机高分子材料具有很低的热导率κ，但较低的电导率σ和Seebeck系数S，而无机半导体材料展示出较好的电导率σ和很高的Seebeck系数S。为了结合两者的优势，人们致力于制备无机-有机杂化的纳米复合材料。文章通过原子转移自由基活性聚合（ATRP）、准活性格氏聚合（GRIM）以及点击反应（Click Reaction）等方法合成了星型的两嵌段共聚物（聚丙烯酸嵌段聚3,4-乙撑二氧噻吩(PAA-b-PEDOT)）。以此星型共聚物为模板制备了外围包裹PEDOT的无机半导体纳米复合材料。这种纳米材料内层为无机纳米半导体PbTe，外层为导电高分子PEDOT，可以看作为一种新型无机-有机杂化的热电材料。该复合物既利用了外层导电高分子的低热导率k，又具备内层无机半导体高的Seebeck系数S和电导率σ。更为重要的是，外层PEDOT和内层PbTe紧密相连，而且这种连接是永久性的，大大增强了该纳米复合物的长期稳定性。这种模板法合成的纳米复合物为提高热电材料的优值ZT提供了一种新途径。该文章被Angew. Chem.选为内封面文章。
2013年，林志群教授提出一种新颖的模板组装法，该星型聚合物模板具有很好的普适性，他们组装了各种不同化学成分的球形、中空、核壳结构的纳米颗粒，但这些纳米结构都是零维纳米材料。文章从聚合物模板开始改进，首先将生长内核即α-环糊精（α-CD）用长链高分子聚乙二醇（PEG）组装串接起来，通过ATRP合成了蠕虫状两亲性的两嵌段共聚物（PAA-b-PS），即将原来的零维模板用长链高分子串起来，合成了一维的聚合物模板，再用该模板制备新颖的一维“纳米项链”结构。这种“纳米项链”尺寸均一，形状规整，由于这些无机纳米颗粒上还覆盖着许多聚苯乙烯(PS)高分子链，所以这些“纳米项链”也被形象地称之为有机−无机杂化羊肉串。最后，通过高分子自洽场理论，模拟计算了“纳米项链”的形成机理。该工作发表于Science Advances（Science 子刊）杂志且Science正刊发表了题为“Crafting organicinorganicshish-kebabs”(Vol. 347, 2005,Iss.6229, 1432)的要闻导读。另外，Science 新闻专栏发表了题为“A necklace fit for a virus”的专题评论。
2011级博士生徐晖为这2篇论文的第一作者。佐治亚理工的同学在TEM表征等方面提供了帮助。高分子自洽场理论模拟由宁波大学的徐玉赐老师完成。该研究得到国家自然科学基金委、美国空军科学研究局、美国国家自然科学基金、闽江学者计划和国家留学基金委的资助。
论文1链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201500763/epdf
论文2链接：http://advances.sciencemag.org/content/advances/1/2/e1500025.full.pdf
Science杂志题为“Crafting organicinorganicshish-kebabs”要闻链接：
http://www.sciencemag.org/content/347/6229/twis.full.pdf
Science 网站新闻专栏题为“A necklace fit for a virus”点评链接：
http://news.sciencemag.org/chemistry/2015/03/necklace-fit-virus
