趙東元，中國科學院院士，復旦大學黨委常委、化學與材料學院院長、校學術委員會主席，國際介觀結構材料協會主席，世界科學院（TWAS）院士，教育部長江特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，國家自然科學基金委功能介孔材料基礎科學中心首席科學家。復旦大學“浩清”教授、復旦大學校學術委員會主任、國際介觀結構材料協會主席。
趙院士團隊長期致力于功能介孔材料的界面組裝、可控合成，及其在能源、環境、生物等領域的應用研究。提出了單元分步組裝機理、有機-有機自組裝新概念，將無機介孔材料的合成擴展到有機高分子組成體系，創制了有序介孔有機高分子、碳材料；發明了20余種以復旦大學命名（FDU系列）的介孔分子篩新材料，為國際功能介孔材料的發展做出了重要貢獻。課題組網頁：http://www.mesogroup.fudan.edu.cn/.
目前，趙院士團隊已在Nature、Science等著名期刊上發表SCI論文超過770篇，撰寫專著4部。論文引用次數近12萬次（Google Scholar, h指數170），被ISI Web of Science列為近十年100名引用率最高的化學家之一（排名65），連續10年被湯森路透社列為全球2012-2021化學、材料兩個領域高被引科學家；也被列為最具國際影響力的中國科學家之一。多項成果被認為是“里程碑”的工作，是該領域的國際領軍人物之一。由于突出貢獻和重要的國際影響力，在國際上享有崇高的學術地位。先后獲得了多項國內外重要獎項，包括國家自然科學一等獎、二等獎，中石化科技進步一等獎，教育部高?？茖W研究優秀成果一等獎；美國化學會ACS Nano Award（2021），Nano Research Award（2020），Khwarizmi 國際獎（2019）等。
此外，趙院士團隊也注重將基礎研究成果轉化到工業應用中，與中國石化合作，發明了獨特的核-殼結構功能介-微孔分子篩催化劑（FC38），實現了千噸級工業生產，并在齊魯石化56萬噸/年裝置實現了工業化應用，與國際通用UOP催化劑相比，中間餾分油收率提高1.5 %，技術在全國推廣后，每年可增產150萬噸航煤和柴油。將發明的殼核結構介孔氧化硅材料，作為低介電材料，成功應用到信息產業的工業印刷電路板中，目前正在工業化生產階段，有望取得突破性進展，促進我國高新技術電子信息領域的發展。
在2022年2月22日，趙東元院士團隊獨立或與其他課題組合作分別在J. Am. Chem. Soc.（IF=15.419）和Angew. Chem. Int. Ed.（IF= 15.336）發表了最新成果。下面，對這兩篇成果進行簡要的介紹，以供大家學習和了解！
趙東元&李曉民JACS：具有近紅外光學制動器的酶基介孔納米馬達
作為納米馬達運動的最重要參數之一，酶基納米馬達的精確速度控制在許多生物應用中至關重要。然而，由于其穩定的生理環境，原位操縱酶基納米馬達的運動仍然非常困難。
基于此，復旦大學趙東元院士和李曉民教授（共同通訊作者）等人報道了將近紅外（NIR）光學制動器引入葡萄糖驅動的酶基介孔納米馬達中，首次實現遠程調速。通過合理設計Janus基介孔納米結構，制備了該新型納米馬達，而該結構由SiO2@Au核-殼納米球和酶修飾的有序介孔有機硅材料（PMOs）組成。該納米馬達可以在PMO域上的酶（葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶）催化下由葡萄糖的生物燃料驅動，同時SiO2@Au域的Au納米殼可在NIR光照射下產生局部熱梯度，通過熱泳驅動納米馬達。利用獨特的Janus納米結構，酶催化產生的驅動力與NIR熱效應產生的熱泳力方向相反。
因此，使用NIR光學調速器，葡萄糖驅動的納米馬達可以在固定葡萄糖濃度下實現從3.46到6.49 μm/s（9.9-18.5 body-length/s）的遠程速度操縱，即使在覆蓋生物組織后也是如此。作為概念驗證，這種介孔納米馬達的底層吸收可以遠程調節（57.5-109 μg/mg），這為基于這種新型納米馬達的介孔骨架設計智能主動藥物遞送系統提供了巨大潛力。
圖2. Janus納米馬達在葡萄糖溶液中的運動行為
圖4. Janus納米馬達在100 mM葡萄糖和NIR光照射下的運動行為
圖5. Janus納米馬達和HeLa細胞之間的納米生物相互作用
綜上所述，作者通過合理設計和制備了酶基NIR制動納米馬達，首次實現了穩定微環境下的遠程調速。這種新型納米馬達由SiO2@Au核-殼納米球和GOx/CAT共修飾的PMO的不對稱域構成。PMO域上的GOx/CAT串聯對可以催化葡萄糖的分解，產生不對稱的局部濃度梯度，導致向Au納米殼側的擴散泳力。Au納米殼可以在NIR照射下產生局部熱梯度，從而產生熱泳力來驅動Janus納米馬達沿與Au納米殼相反的方向（即朝向 PMO側）運動。
精心設計的納米馬達就像一輛汽車，其中PMO充當葡萄糖驅動的發動機，Au納米殼充當制動器。因此，可以通過調節不同葡萄糖濃度下NIR的功率密度來遠程調節納米馬達的速度（3.46-6.49 μm/s，對應于9.9-18.5 body-length/s）。這種近紅外光學速度調節器的引入可以解決酶基納米馬達在穩定的生理環境下速度不可控的內在缺陷，為開發用于多種應用的智能介孔納米馬達提供了一個有前景的平臺。
Enzyme-Based Mesoporous Nanomotors with Near-Infrared Optical Brakes.J. Am. Chem. Soc., 2022, DOI: 10.1021/jacs.1c11749.
https://doi.org/10.1021/jacs.1c11749.
趙東元Angew.綜述：單膠束組裝中多功能合成介孔結晶TiO2材料
介觀尺度二氧化鈦（TiO2）結構由于其大的介孔結構，實現了從催化、生物醫學到能量儲存和轉換的更多技術潛力，以實現理想的可及性和質量傳輸。設計具有新穎介觀和微觀結構的介孔TiO2結構將為各種應用提供充足的機會。
基于此，復旦大學趙東元院士（通訊作者）等人報道了一篇關于從單膠束組裝中多功能合成介孔結晶TiO2材料的綜述。在文中，作者總結了利用嵌段共聚物制備的具有不同結構的介孔結構TiO2材料在能源相關應用方面的最新進展。與其提供所有報道例子的總覽，作者更傾向于強調一般特征、當前的阻礙和新穎的綜合，主要集中在本團隊和合作者最近的實例上。
首先，作者介紹了基本的自組裝過程，以及在實現傳統組裝方法無法解決的晶體介觀結構方面的合成困難。然后，作者介紹了單膠束組裝方法，并說明了它如何被用于構建具有納米級大孔、形態控制的晶體介孔TiO2材料。代表性的例子包括高度可調的中空、復雜的介孔球、低維介孔單分子膜和復合異質結構。最后，作者總結了利用自組裝技術合成具有定制結構的TiO2材料的合成和應用的總體現狀和未來展望，為開發先進的能量轉換和存儲設備鋪平道路。
總之，本文重點介紹了用于先進能量存儲和轉換的有序介孔結構TiO2材料的代表性示例。從最近的進展可以明顯看出，一種提出的單膠束組裝策略正在出現，用于制造具有精細納米結構控制的介孔TiO2，為可控合成具有各種結構的晶體介觀結構提供了新思路。
通過對嵌段共聚物與無機前體混合過程中發生的組裝化學的基本理解，有助于具有獨特介觀或宏觀結構的新型TiO2材料的發展，包括如何穩定F127/TiO2單膠束基元、實現定向介孔和微晶、利用水/油微乳液實現微尺度復雜性以及為層狀膠束建立穩定的界面。這種單膠束組裝方法進一步允許通過精細調節Ti低聚物物質-表面活性劑相互作用和反應條件，即中孔尺寸和體積、壁厚、表面積、結晶相、形態和尺寸，來精確控制介孔結構TiO2的結構參數。
Versatile Syntheses of Mesoporous Crystalline TiO2 Materials from Mono-micelle Assembly. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202200777.
https://doi.org/10.1002/anie.202200777.
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