Hierarchical Self-Organization of Functional Materials

功能材料的分层自组织

基本信息

  • 批准号:
    0847997
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 54.85万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-09-01 至 2014-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The Organic and Macromolecular Chemistry Program in the Chemistry Division at the National Science Foundation supports Professor Charles M. Drain of the City University of New York (CUNY) Hunter College for a research project that will continue pushing the limits of self-assembly and self-organization to create functional photonic materials and prototypical devices that contain various porphyrinoids and other highly stable dyes. Porphyrinoids such as porphyrins, phthalocyanines, and porphyrazines are a class of remarkably robust dyes that have a broad range of chemical, physical, and photonic properties. The range of properties is significantly expanded by the binding of metal ions and by peripheral substitution. One of the goals of the research is to understand fundamental principles of supramolecular chemistry related to the hierarchical organization of molecules and atoms. Conceptually, there are four levels describing the organization of matter: (1) molecular structure, (2) supramolecular structure, (3) self-organization into solid-state materials and (4) self-organization of these materials onto surfaces in devices, which includes interconnections to the macroscopic world. The correlation of hierarchical structure with photonic properties will lead to new design principles and materials with enhanced functions. These results will lead to a better understanding of hierarchical organization in natural systems, and provide a roadmap to the construction of other complex self-organized materials with designed functionality. The systematic comparison of the photonic properties of component molecules, discrete self-assembled arrays and self-organized materials, is an explicit part of the proposal. Though every supramolecular design may not result in the predicted structures, unexpected results can be very informative in terms of understanding intermolecular interactions and the response of these materials to environment changes and deposition onto surfaces. The results of the proposed research will significantly increase the repertoire of self-assembly/organization concepts that underpin the design of hierarchical functional materials for an array of applications beyond photonic materials.Broader impacts of the proposed research include the training of a diverse population of students. Because of Professor Drain's vigorous, proactive recruiting of a diverse population of students, his lab consists of approximately 50% women and 50% minorities in STEM areas. Former minority undergraduates are now in Ph.D. programs or have graduated from universities such as Rockefeller, Berkeley, Columbia, and Cornell. Thus, the education and training of women and underrepresented minorities in STEM continues to be a hallmark of Professor Drain's research program. A new Analytical chemistry lab at Hunter College is proposed (30-40 majors per year will take the course) that will focus on state of the art instrumentation and assays that are specifically derived from the prior NSF-sponsored research on porphyrin materials.
美国国家科学基金会化学部的有机和高分子化学项目支持查尔斯M。纽约市立大学(CUNY)亨特学院的一个研究项目,该项目将继续推动自组装和自组织的极限,以创建包含各种卟啉和其他高度稳定染料的功能性光子材料和原型设备。卟啉类化合物如卟啉、酞菁和四氮杂卟啉是一类非常稳健的染料,其具有广泛的化学、物理和光子性质。通过金属离子的结合和外围取代,性质的范围显著扩大。该研究的目标之一是了解与分子和原子的分层组织相关的超分子化学的基本原理。从概念上讲,有四个层次描述物质的组织:(1)分子结构,(2)超分子结构,(3)自组织成固态材料和(4)这些材料在设备表面上的自组织,其中包括与宏观世界的互连。分级结构与光子特性的关联将导致新的设计原理和具有增强功能的材料。这些结果将有助于更好地理解自然系统中的层次组织,并为构建具有设计功能的其他复杂自组织材料提供路线图。系统地比较了组成分子、离散自组装阵列和自组织材料的光子特性,这是该提案的一个明确部分。虽然每个超分子设计可能不会导致预测的结构,但意外的结果在理解分子间相互作用以及这些材料对环境变化和沉积到表面上的响应方面可能非常有用。拟议的研究的结果将显着增加剧目的自组装/组织的概念,支持层次功能材料的设计,为一系列的应用程序超越光子materials.Broader的影响,拟议的研究包括不同的学生群体的培训。由于Drain教授积极主动地招募了各种各样的学生,他的实验室由大约50%的女性和50%的STEM领域的少数民族组成。以前的少数民族大学生现在是博士。课程或毕业于洛克菲勒、伯克利、哥伦比亚和康奈尔等大学。因此,教育和培训妇女和代表性不足的少数民族在干继续是教授漏的研究计划的一个标志。提议在亨特学院建立一个新的分析化学实验室(每年将有30-40名专业人员参加该课程),该实验室将专注于最先进的仪器和分析,这些仪器和分析是专门从之前NSF赞助的卟啉材料研究中获得的。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Charles Drain其他文献

Charles Drain的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Charles Drain', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Charge Transport in Confined Molecular Assemblies
合作研究:限域分子组装体中的电荷传输
  • 批准号:
    1213962
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Molecular Conduction in Confined Molecular Assemblies
合作研究:受限分子组装体中的分子传导
  • 批准号:
    0848602
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Hierarchical Self-Organization of Photonic Materials
光子材料的分层自组织
  • 批准号:
    0554703
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Acquisition of a MALDI Ion Trap Mass Spectrometer
购买 MALDI 离子阱质谱仪
  • 批准号:
    0521085
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Support for a Workshop on Self-assembled Photonic Materials at Pacifichem; Honolulu, HI; December 15-20, 2005
支持 Pacifichem 举办的自组装光子材料研讨会;
  • 批准号:
    0533467
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Hierarchical Self-assembly and Characterization of Photonic Materials
光子材料的分层自组装和表征
  • 批准号:
    0135509
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Design and Self-Assembly of Supramolecular Photonic Materials
超分子光子材料的设计与自组装
  • 批准号:
    9732950
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Long and Medium-Term Research: Synthesis and Characteri- zation of Conducting Polymers Composed of Porphyrins Linked by Molecular Recognition Molecules
中长期研究:分子识别分子连接的卟啉导电聚合物的合成与表征
  • 批准号:
    9102007
  • 财政年份:
    1991
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Self-DNA介导的CD4+组织驻留记忆T细胞(Trm)分化异常在狼疮肾炎发病中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82371813
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于受体识别和转运整合的self-DNA诱导采后桃果实抗病反应的机理研究
  • 批准号:
    32302161
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于广义测量的多体量子态self-test的实验研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Self-shrinkers的刚性及相关问题
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于Self-peptide和Fe5C2构建的高敏感MR分子探针对肿瘤血管的MR靶向成像研究
  • 批准号:
    81501521
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
平均曲率流中非紧Self-shrinkers的结构
  • 批准号:
    11301190
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
2维伪欧氏空间下平均曲率流中Self-shrinker问题的研究
  • 批准号:
    11126152
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
晶态桥联聚倍半硅氧烷的自导向组装(self-directed assembly)及其发光性能
  • 批准号:
    21171046
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
成束蛋白Fascin1在肺癌"self-seeding"过程中的作用及机制研究
  • 批准号:
    81001041
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
工业用腈水合酶全新蛋白质翻译后调节体系self-subunit swapping的研究
  • 批准号:
    31070711
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Development of nanounit-integrated type photocatalytic materials prepared through hierarchical self-organization
分层自组织制备的纳米单元集成型光催化材料的开发
  • 批准号:
    17H03392
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Hierarchical self-organization of circadian system: synchronization of cellular oscillators and pacemaker coupling
昼夜节律系统的分层自组织:细胞振荡器的同步和起搏器耦合
  • 批准号:
    15H04679
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Construction of Circularly Polarized Blue Luminescent Spherulites through Hierarchical Self-Organization of Ionic Conjugated Polymer Assemblies
通过离子共轭聚合物组件的分层自组织构建圆偏振蓝色发光球晶
  • 批准号:
    25620098
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Self-organization of hierarchical urban and transportation systems
分层城市和交通系统的自组织
  • 批准号:
    24760415
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Hierarchical Self-Organization and Dynamics of Liquids
液体的层次自组织和动力学
  • 批准号:
    21224011
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
Programmed Self-Organization of Helical Superstructures and Their Hierarchical Self-Assembly
螺旋上部结构的程序化自组织及其分层自组装
  • 批准号:
    21550041
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Control of Surface Shape and Polymer Hierarchical Structure Using Hybrid Technology with Precision Micro-Nano-Molding and Self-Organization
利用精密微纳成型和自组织混合技术控制表面形状和聚合物分级结构
  • 批准号:
    21560710
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Hierarchical Self-Organization of Photonic Materials
光子材料的分层自组织
  • 批准号:
    0554703
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Hierarchical Self-organization of Cyclic Chromophore Arrays for Artificial Light Harvesting
用于人工光采集的循环发色团阵列的分层自组织
  • 批准号:
    19554624
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Research Grants
Measurement of hierarchical structures in molecular systems with self-organization methods
用自组织方法测量分子系统的层次结构
  • 批准号:
    16072216
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 54.85万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了