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界面功能高分子材料团队 李升旭
指导老师：张涛研究员
个人简介
李升旭，2020年于西安工程大学获得学士学位，同年入浙江工业大学并以联合培养身份入所学习。2021年入所以来，在张涛研究员的指导下，以新型碳碳双键桥连共价有机框架的设计与应用为题开展科研工作，目前以一作在J. Am. Chem. Soc.; ACS Catal.; Chem. Mater.发表SCI论文3篇。
代表性论文
[1] Li, S.; Ma, R.; Xu, S.; Zheng, T.; Fu, G.; Wu, Y.; Liao, Z.; Kuang, Y.; Hou, Y.; Wang, D.; Petkov, P. S.; Simeonova, K.; Feng, X.; Wu, L.-Z.; Li, X.-B.; Zhang, T. Direct Construction of Isomeric Benzobisoxazole–Vinylene-Linked Covalent Organic Frameworks with Distinct Photocatalytic Properties. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144 (30), 13953–13960.
[2] Li, S.; Ma, R.; Xu, S.; Zheng, T.; Wang, H.; Fu, G.; Yang, H.; Hou, Y.; Liao, Z.; Wu, B.; Feng, X.; Wu, L.-Z.; Li, X.-B.; Zhang, T. Two-Dimensional Benzobisthiazole-Vinylene-Linked Covalent Organic Frameworks Outperform One-Dimensional Counterparts in Photocatalysis. ACS Catal. 2023, 13 (2), 1089–1096.
[3] Li, S.; Geng, Y.; Teng, B.; Xu, S.; Petkov, P. S.; Liao, Z.; Jost, B.; Liu, Y.; Feng, X.; Wu, B.; Zhang, T. Nature-Inspired Pyrylium Cation-Based Vinylene-Linked Two-Dimensional Covalent Organic Framework for Efficient Sunlight-Driven Water Purification. Chem. Mater. 2023, acs.chemmater.2c03083.
成果简介
现如今用于合成碳碳双键桥连共价有机框架（v-2D-COFs）的化学反应和单体种类十分有限， v-2D-COFs种类稀少。为了解决这一难题，以合成v-2D-COFs的新化学方法为重点，针对v-2D-COFs苛刻的反应条件，设计了一系列用于构建v-2D-COFs的单体及新化学方法:（一）提出了一种苯并恶唑诱导的羟醛缩合反应，构建了具有反式和顺式构型的两种新型同分异构苯并二恶唑桥连的 v-2D-COFs，证明了顺式结构在光催化中的优异性能，提出了碳碳双键桥连二维共价有机框架基光催剂的设计合成新思路 [J. Am. Chem. Soc. 2022, 144 (30), 13953–13960]；（二）提出了苯并噻唑诱导可逆羟醛缩合的新化学方法，横向对比了碳碳双键桥连苯并噻二唑基v-2D-COFs与一维线性聚合物材料在光物理化学性质上的差异，证明了v-2D-COFs在光催化、光电催化领域的重要地位[ACS Catal. 2023, 13 (2), 1089–1096. ];（三）提出了一种吡喃鎓离子诱导羟醛缩合的方法用于构建v-2D-COFs。基于光敏单元2，4，6-三甲基吡喃鎓四氟硼酸盐的v-2D-COFs材料表现出优异的光催化降解有机污染物性能和光催化抗菌性能 [Chem.Mater.2023,acs.chemmater.2c03083.]。
采访问答
碳碳双键共价有机框架是一个创新性非常强的一个领域，请问您在这种参考借鉴较少的情况下，如何探究方案的可行性并组织实验？
非取代碳碳双键桥连共价有机框架材料（v-2D-COFs）是有机砌块通过可逆化学反应在反应与自修复过程中逐步得到的晶态多孔材料。虽然在我初接触这个领域时，非取代碳碳双键桥连共价有机框架材料的数目的较少，但是前人的工作对我的实验起到很大的指导作用。v-2D-COFs的合成存在两大难点：（一）具有反应活性的单体种类极度匮乏；（二）反应体系筛选的工作量巨大（eg. 溶剂、催化剂以及反应温度）。盲目的制定实验计划只会把自己置于失败的漩涡中，为了避免这一情况的发生，通过参考现有的文献，重复别人的实验来积累经验。在此基础上根据实验目的的不同，做出适应性的调整，这样实验成功的可能性大大提高。值得一提的是，每种实验所得到的结果要及时整理，避免重复性工作提高工作效率是科研工作中非常重要的。
目标产物的合成需要很强的耐心和较高的敏感度，请问您在实验过程中如何保持自己的专注力？
兴趣是保持专注力的最优解，当你对某个领域有较大的兴趣的时候，在做相关的科研工作中自然能静下心来思考与实验。至于对实验结果的敏感度，则需要日复一日的积累。在刚刚接触科研工作的初期，我们可以将任何实验现象记录下来，然后查阅文献或和同门讨论。在这个阶段中，大部分“新奇现象”源于自己知识储备量不足。但是随着在实验中知识的不断地积累，我们就能逐步发现一些反常的或未知的现象，这也是科研敏感度的来源：不积跬步无以至千里。
您的论文成功发表于国际顶级期刊JACS，您有什么经验可以和师弟师妹们分享？
在研究方向上，要对本领域内的所有前沿工作了然于心，站在前人的肩膀上才能看的更远，并在此基础上总结领域内存在的不足或领域内未被探索的方向，做有创新的工作；在实验过程中要全身心投入，认真做实验、认真记录结果和积极总结，不做无效工作，争取每一次实验都能对课题有所推进；在数据处理和论文写作上，要参考优秀的科研工作，简明扼要地论述解决的科研问题，逻辑清晰地证明自己的观点。
请问师兄是如何保持旺盛的科研精力，在硕士期间连发三篇高质量论文？
科研工作需要一定的正反馈才能让人保持持续的科研兴趣，所以对于刚刚接触科研工作的同学们来说，直接参与极为困难的实验很可能会遭到接连的失败而产生消极的情绪。并且科研小白直接做未被探索的领域，在面对不利的实验结果时既无法找到产生问题的根源，也无法找到解决问题的方法。因此，以我在科研工作中总结的经验，我认为：我们在做自己的课题时，可以以重复相关的前人的工作为起点（例如参考他人的方法合成某种单体），如果能成功复现，再在此基础上，合成我们所期望得到的单体。正所谓合抱之木，生于毫末；九层之台，起于累土；千里之行，始于足下。万丈高楼平地起，但须有稳固的根基才能可持续发展，不断地产出成果。
请问师兄你的投稿过程经历了怎样的心路历程？
事实上，在我的前两篇科研论文的投稿过程中都遇到了很大的挫折，从投稿到接收均在1年以上。以最近刚刚接收的一篇工作为例（ACS Catal. 2023, 13 (2), 1089–1096.），这篇论文是我科研生涯中投出的第一篇，从2021年12月开始投稿，在2023年1月才被接收，期间总共投递了近十种期刊，从JACS申诉后的送审到Angew的大修，从大修后的拒稿到通篇修改后Chem的不送审。另一篇工作也是相似的情况，这无疑对一个踌躇满志的科研工作者是一个巨大的打击。但是在这个过程中我没有摆烂，积极应对科研工作的组合拳，我得到了充分的历练，从实验的补充、文章的写作、图表的绘制到与审稿人之间的论辩。在种种考验之后，最终三篇工作接续发出，给硕士阶段的工作画上一个完美的句号。在这里要感谢张老师的耐心教导和同门的互相帮助。
责任主编丨张一帆
文章来源丨研究生会学术部
图文排版丨张一帆
后期校对丨张一帆
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