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一、晶體工程

材料的晶體結(jié)構(gòu)決定了其廣泛的物理性質(zhì)，如溶解度、生物利用度和顏色。

例如，藥物的有效性取決于所用的晶體形式。由于分子可以以多種不同的晶體形式存在(例如多晶型、鹽、共晶體)，給定化合物可能具有一系列性質(zhì)。晶體工程的研究重點是理解控制不同晶體生長的分子水平過程，以及如何利用這些知識設(shè)計和創(chuàng)造具有理想性質(zhì)的新材料。

這涉及到實驗(結(jié)晶、晶體結(jié)構(gòu)測定、性質(zhì)測量)和計算研究(分子間相互作用的計算、晶體環(huán)境效應(yīng)的預(yù)測、分子與晶體表面的相互作用)的結(jié)合。

二、功能材料

布拉德福德大學(xué)的材料研究人員正在為一系列應(yīng)用準(zhǔn)備一系列新材料。這些包括金屬有機框架(MOFs)—— 一種有前途的新型材料，可用于氣體儲存、碳捕獲、分離、催化和藥物輸送。

我們在布拉德福德大學(xué)的團隊已經(jīng)與無機材料合作了一段時間。我們在這一領(lǐng)域的特別興趣是開發(fā)具有高穩(wěn)定性的 MOFs，以實現(xiàn)不同的實際應(yīng)用。仿生簇：多核簇配合物在自然界中無處不在，并在不同酶的許多活性中心中發(fā)揮關(guān)鍵作用。我們感興趣的是開發(fā)用于催化水分解反應(yīng)的仿生配合物。分子基磁體：我們對順磁性金屬離子的多核配合物的合成和磁性研究感興趣。它們通常表現(xiàn)出有趣的磁性性質(zhì)，并可以根據(jù)不同金屬離子之間的磁相互作用表現(xiàn)為單分子磁體(SMM)。SMM 是一類材料，可能導(dǎo)致開發(fā)非常高密度的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。

三、納米科學(xué)

在過去十年中，探索納米尺度世界并揭示其秘密的追求是許多新的和迷人發(fā)現(xiàn)背后的驅(qū)動力。“小”(納米尺寸)材料具有特殊性質(zhì)，因此可以通過尺寸控制來 “調(diào)整” 性質(zhì)。例如，在右邊我們可以看到不同大小的硒化鎘(CdSe)量子點，從左邊最小的尺寸(綠色)到右邊最大的尺寸(紅色)。

重要的是，新的納米材料可以被智能地設(shè)計、合成和操縱，以在一系列應(yīng)用中充分發(fā)揮其潛力?；瘜W(xué)與生物科學(xué)學(xué)院的研究重點是合成、修飾、表征和測試由各種納米材料(金屬、金屬氧化物、二元和三元組分半導(dǎo)體)組成的器件，對表面進行化學(xué)修飾，以便將它們放入一系列器件架構(gòu)中，并設(shè)計新的納米材料。研究工作的很大一部分致力于制造用于清潔和高效能源轉(zhuǎn)換(高效發(fā)電的光伏和熱電)的基于溶液的納米材料，以及探測其電子結(jié)構(gòu)并觀察電荷如何通過這些系統(tǒng)移動。

其他研究專注于開發(fā)用于藥物輸送和醫(yī)療應(yīng)用的下一代納米材料。先進藥物輸送系統(tǒng)的開發(fā)可以提高現(xiàn)有藥物的治療效果，減輕其副作用，從而降低成本。這項研究的目的是創(chuàng)造具有靶向釋放特性的新一代納米藥物，并開發(fā)納米醫(yī)學(xué)應(yīng)用來治療和診斷疾病，并提供更好的成像。該策略是共同應(yīng)用材料化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)和藥物化學(xué)來精確控制納米材料的尺寸、形態(tài)、表面、組成和結(jié)構(gòu)。

四、聚合物

我們的工作重點是功能聚合物的合成、表征和性質(zhì)。

聚合物和生物醫(yī)學(xué)設(shè)備行業(yè)的大部分部門有著良好的合作關(guān)系。功能聚合物是通過多種方法生產(chǎn)的，包括自由基聚合、陽離子聚合和開環(huán)聚合，以及逐步增長技術(shù)，如聚氨酯合成。我們還廣泛利用分散介質(zhì)中的反應(yīng)，如乳液聚合。我們與工程學(xué)院的聚合物 IRC 先進材料工程和聚合物微納米技術(shù) RKT 中心以及生命科學(xué)學(xué)院的化學(xué)和結(jié)構(gòu)分析中心(分析中心)密切合作，將新聚合物納入先進材料中。

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