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2007-2011:吉林大學(xué) 化學(xué)專業(yè) 學(xué)士學(xué)位
2011-2017:斯坦福大學(xué) 化學(xué)系 博士學(xué)位 (導(dǎo)師: Michael D. Fayer 教授)
2017-2021: 加州大學(xué)伯克利分校化學(xué)系以及勞倫斯伯克利國家實驗室 博士后
2021-2023: 加州大學(xué)圣地亞哥分?;瘜W(xué)與生物化學(xué)系 博士后
2023-至今:上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 長聘教軌副教授、PI
化學(xué)研究中隱藏的過程與變量往往多于可直接觀測的過程與變量。新的觀測手段有望揭示新的化學(xué)現(xiàn)象或令我們檢驗已有的知識。課題組致力于發(fā)展與運用新型物理化學(xué)技術(shù)手段對凝聚態(tài)下的復(fù)雜微觀化學(xué)動態(tài)過程進(jìn)行觀察與測量,當(dāng)前研究內(nèi)容可分為兩個方面:1)超快紅外光譜學(xué);2)基于超快紅外光譜方法的新型光學(xué)顯微鏡技術(shù)。
紅外波段所對應(yīng)的振動光譜蘊(yùn)含有大量的化學(xué)信息,且對分子結(jié)構(gòu)及化學(xué)環(huán)境敏感。我們運用時間長度僅為數(shù)十至數(shù)百飛秒(1飛秒 = 10-15 秒)的紅外脈沖對凝聚態(tài)化學(xué)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的諸如電荷轉(zhuǎn)移、能量弛豫、氫鍵重排、構(gòu)象翻轉(zhuǎn)等超快過程直接進(jìn)行動力學(xué)測量。我們所使用的非線性光譜學(xué)技術(shù)包括泵浦-探測技術(shù)、透射與反射式二維紅外振動光譜技術(shù)等。我們選擇并制備結(jié)構(gòu)可控、適合進(jìn)行系統(tǒng)性機(jī)理研究的人工或自然化學(xué)體系進(jìn)行觀測,例如表界面處的自組裝膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)象動力學(xué)(代表作5、7)、半導(dǎo)體膠體納米晶的多激子激發(fā)態(tài)動力學(xué)(代表作3)、高分子水凝膠的氫鍵網(wǎng)絡(luò)超快動力學(xué)(代表作4)、水合礦物石膏的晶格氫鍵動力學(xué)(代表作6)等。除了超快時間分辨譜學(xué)研究以外,我們希望開發(fā)含有譜學(xué)信息且兼具時間與空間分辨能力的新型顯微鏡技術(shù)(代表作1),以更好地觀測和理解復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)的動態(tài)行為(代表作2)。
課題組的代表性技術(shù):
1. 多維度寬場紅外編碼自發(fā)輻射顯微術(shù) (Multi-Dimensional Widefield Infrared-encoded Spontaneous Emission Microscopy, MD-WISE);
2. 反射式超快二維紅外振動回波光譜(Reflection-mode Ultrafast Two-dimensional Infrared Vibrational Echo Spectroscopy, R-2D IR)。
1. “Multidimensional Widefield Infrared-Encoded Spontaneous Emission Microscopy: Distinguishing Chromophores by Ultrashort Infrared Pulses”
Chang Yan*, Chenglai Wang, Jackson C. Wagner, Jianyu Ren, Carlynda Lee, Yuhao Wan, Shizhen E. Wang, and Wei Xiong*, J. Am. Chem. Soc., 146, 1874-1886 (2024)
2. “Facet-selective Etching Trajectories of Individual Semiconductor Nanocrystals”
Chang Yan, Dana Byrne, Justin C. Ondry, Axel Kahnt, Ivan A. Moreno-Hernandez, Gaurav A. Kamat, Zi-Jie Liu, Christian Laube, Micelle F. Crook,
Ye Zhang, Peter Ercius, and A. Paul Alivisatos*, Sci. Adv. 8 (32), eabq1700 (2022)
3. “Uncovering the Role of Hole Traps in Promoting Hole Transfer from Multi-Excitonic Quantum Dots to Molecular Acceptors”
Chang Yan, Daniel Weinberg, Dipti Jasrasaria, Matthew A. Kolaczkowski, Zi-jie Liu, John P. Philbin, Arunima D. Balan, Yi Liu, Adam M. Schwartzberg, Eran Rabani*, and A. Paul Alivisatos*, ACS Nano, 15, 2281-2291 (2021)
4. “Water Dynamics in Polyacrylamide Hydrogels”
Chang Yan, Patrick L. Kramer, Rongfeng Yuan and Michael D. Fayer*, J. Am. Chem. Soc., 140, 9466-9477 (2018)
5. “Ultrafast to Ultraslow Dynamics of a Langmuir Monolayer at the Air/Water Interface Observed with Reflection Enhanced 2D IR Spectroscopy”
Chang Yan, Joseph E. Thomaz, Yong-Lei Wang, Jun Nishida, Rongfeng Yuan, and Michael D. Fayer*, J. Am. Chem. Soc., 139, 16518-16527 (2017)
6. “Water of Hydration Dynamics in the Minerals Gypsum and Bassanite: Ultrafast 2D IR Spectroscopy of Rocks”
Chang Yan, Jun Nishida, Rongfeng Yuan, and Michael D. Fayer*, J. Am. Chem. Soc., 138, 9694-9703 (2016)
7. “Unraveling the Dynamics and Structure of Self-Assembled Monolayers on Gold Using Reflection 2D IR Spectroscopy and MD Simulations”
Chang Yan, Rongfeng Yuan, William C. Pfalzgraff, Jun Nishida, Lu Wang, Thomas E. Markland*, and Michael D. Fayer*, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 113, 4929-4934 (2016)
上海交通大學(xué) 張江高等研究院 超快科學(xué)中心
? 惠普基金會 斯坦福研究生獎學(xué)金 (Stanford Graduate Fellowship) - 2014
? 國家自然科學(xué)基金委 優(yōu)秀青年科學(xué)基金(海外) - 2021
? 上海市海外高層次青年人才引進(jìn)項目 - 2021
? 美國化學(xué)會 物理化學(xué)青年研究員獎(ACS PHYS Young Investigator Award)- 2023
《量子化學(xué)》 本研貫通課程(Chem5501/Chem7301H),春季學(xué)期。
課題組常年招生,誠邀對實驗物理化學(xué)研究具有熱情的本科生、碩士與博士研究生、博士后研究人員加盟。有意者請發(fā)送電子郵件至[email protected]。
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