刘大刚 南京信息工程大学环境科学与工程学院教授

 刘大刚，博士、教授、研究生导师。现从事环境友好高分子纳米材料研究。主讲本科生和研究生三门课程。1978年出生于河南省固始县。1998年毕业于信阳师范学院，2004年在华中科技大学谢洪泉教授的指导下完成硕士学位论文，2007年在武汉大学张俐娜院士的指导下进行大豆蛋白纳米复合材料的博士学位论文研究；2007年6月博士毕业后任教于华南农业大学，2008年至2010在美国路易斯安娜州立大学可再生资源系从事博士后研究。2011年被南京信息工程大学引进，现任化学系系副主任。在高分子材料领域发表SCI/EI论文共30多篇，近四年第一作者发表SCI论文15篇（引用次数近200余次）；国内外专利11项，其中已授权2项；合著国内外专著4部，其中Wiley、RSC邀请书稿各一章。 参加ACS等国际会议，口头学术报告2次。

教育背景： 

2016.08-2017.08，访问教授，物理系，软物质研究中心，美国科罗拉多大学

2012.07-2012.09，访问教授，环境科学系, 英国雷丁大学

2008.08-2010.08，博士后，可再生资源系, 美国路易斯安娜州立大学

2004.09-2007.06，博士，化学系，武汉大学

工作经历：

2010.09-今 南京信息工程大学，环境科学与工程学院，教授

2007.07-2008.07 华南农业大学，林学院，讲师。

学术兼职：

1、美国化学会会员 (ACS)。

2、中国气象学会会员 (CMS)。

3、中国环境科学学会会员 (CSES)。

4、江苏省农药生产许可审查专家。

5、中国国家自然科学基金，博士后基金，多省自然科学基金评审专家。

6、Global Journal of Physical Chemistry 杂志的编委。

7、Macromolecules, Applied Physics Letters等杂志的审稿人。

主讲课程：

主讲本科生和研究生三门课程。

培养研究生情况：

培养硕士研究生数名。

课题组研究思路：

※ 自然界的伟大在于其巨大的自净化能力和可循环再生，可持续发展是解决资源与生态环境的根本思路。我们以可再生生物质为突破口，探究生物的自净化机制，以关键生物质为绿色资源，仿生自净化材料，解决环境污染和环境监测问题。

※ 彻底解决环境污染问题，更需要在核心能源、材料等方面使用绿色环保的可替代品。我们以多糖、蛋白质等可再生生物质为资源，采用先进的纳米、自组装、3D智造技术研发新一代人工智能材料和器件。

主要研究方向：

※ 生物质纳米材料 (Renewable biomass nanomaterials)

· 多糖纳米纤维 (Nanofibrils from natural biomass resources)

·  多糖纳米晶 （Polysaccharide nanocrystals）

·  全生物质纳米织物、泡沫、滤芯等（Whole biomass based fibric, foam, membrane, filters）

※  智能环境监测(Environmental monitoring)

· 结构色气体探测膜 (Iridescent cholesteric liquid crystals from polysaccharide nanocrystals)

· 可视重金属传感器 (Visible gaseous or heavy metal ionic liquid crystal sensors)

※   气溶胶捕获机制 (Aerosol capture)

· 可吸入颗粒物(PM2.5、PM10)的发生、监测和过滤(Generation, monitoring and filtration of PM aerosols)

· 病毒气溶胶的N95过滤 (N95 ultrafilter for virus aerosol)

※   新型太阳能蒸发水处理 (Solar evaporator for water treatment)

· 太阳能海水淡化 (Solar evaporation for desalination)

· 太阳能污水废水纯化技术 (Waste water-purifying technique by solar energy)

课题组邀请环境/材料/传感/化学等交叉学科方向的研究生、博士生和博士后加盟！

研究方向：

环境友好天然高分子纳米材料。

天然高分子在环境污染监测中的应用。

主要研究领域：

天然高分子环境友好纳米材料及其在环境监测及污染控制中的应用。

承担科研项目情况：

先后主持国家自然科学基金（51103073）、江苏省自然科学基金（BK2011828）和广东省自然科学基金（8451064201001150），参加中国国家自然科学基金及美国农业部项目等4项。

1.CO₂刺激-响应下多糖纳米晶自组装CLC的结构颜色迁移, 2012-2014. 国家自然科学基金. （No. 51103073, PI）

2.天然高分子纳米晶自组装CLC对CO₂的颜色迁移, 2011-2013. 江苏省自然科学基金. （No. BK2011828, PI）

3.环境友好大豆蛋白纳米胶黏剂的胶合机理探究, 2011-2012. 南京信息工程大学科研启动. (PI)

4.含碳酸钙阵列大豆蛋白基仿生纳米复合胶黏剂, 2008-2010. 广东省自然科学基金. (No. 8451064201001150, PI)

       近期科研项目: 

国家自然科学基金 (NSFC, No. 51473077, PI)

国家自然科学基金 (NSFC, No. 21277073, PI)

产学研横向项目3项

科研成果：

在高分子材料领域发表SCI/EI论文共30多篇，近四年第一作者发表SCI论文15篇（引用次数近200余次）；国内外专利11项，其中已授权2项；合著国内外专著4部，其中Wiley、RSC邀请书稿各一章。Global Journal of Physical Chemistry杂志的编委，Macromolecules, Applied Physics Letters等杂志的审稿人，参加ACS等国际会议，口头学术报告2次。

发明专利： 

[1]刘大刚, 薛永俊. 一种活性炭木质纤维泡沫及其制备方法[P]. 江苏省: CN116747833B, 2024-08-20.

[2]钱海明, 刘大刚, 蔡永清. 一种泡沫混凝土材料及其发泡方法[P]. 江苏省: CN115819040B, 2024-04-09.

[3]刘大刚, 薛永俊. 一种活性炭木质纤维泡沫及其制备方法[P]. 江苏省: CN116747833A, 2023-09-15.

[4]刘大刚, 钱军. 聚甲酸乙烯酯的合成方法及其湿法纺丝[P]. 江苏省: CN113501897B, 2023-08-25.

[5]刘大刚, 李敏钰. 一种生物质基灯芯材料及其制备方法与应用[P]. 江苏省: CN112143566B, 2023-06-27.

[6]刘大刚, 郭梦娜, 李芹. 一种图案化薄膜的制备方法[P]. 江苏省: CN113214517B, 2023-05-19.

[7]钱海明, 刘大刚, 蔡永清. 一种泡沫混凝土材料及其发泡方法[P]. 江苏省: CN115819040A, 2023-03-21.

[8]刘大刚, 李婉晴, 李敏钰. 一种基于壳聚糖的海水脱盐及废水净化方法[P]. 江苏省: CN113415850B, 2023-01-24.

[9]刘大刚, 苏凡. 一种核-壳结构壳聚糖-聚吡咯导电纤维及其制备方法[P]. 江苏省: CN112779784B, 2023-01-03.

[10]刘大刚, 李敏钰. 一种生物质基抗病毒过滤材料及其合成方法[P]. 江苏省: CN112280091B, 2022-11-29.

[11]刘大刚, 苏凡. 一种中空壳聚糖纤维及其制备方法[P]. 江苏省: CN112647157B, 2022-11-08.

[12]刘大刚, 钱军. 一种3D打印压感器件的制备方法[P]. 江苏省: CN113308015B, 2022-09-09.

[13]韩可欣, 张毅敏, 高月香, 陈婷, 张志伟, 于江华, 刘大刚, 李想, 吴金浩. 一种水气界面碳排放远程一体化自动监测系统[P]. 江苏省: CN217211736U, 2022-08-16.

[14]韩可欣, 张毅敏, 高月香, 陈婷, 张志伟, 于江华, 刘大刚, 李想, 吴金浩. 一种水气界面碳排放远程一体化自动监测系统[P]. 江苏省: CN114739757A, 2022-07-12.

[15]刘大刚, 彭晋南. 一种太阳能垃圾渗滤液处理的聚吡咯木质泡沫及其制备方法[P]. 江苏省: CN114292434A, 2022-04-08.

[16]刘大刚, 苏凡. 一种磁性壳聚糖纤维及其制备方法[P]. 江苏省: CN112663327B, 2022-03-15.

[17]刘大刚, 钱军. 聚甲酸乙烯酯的合成方法及其湿法纺丝[P]. 江苏省: CN113501897A, 2021-10-15.

[18]刘大刚, 李婉晴, 李敏钰. 一种基于壳聚糖的海水脱盐及废水净化方法[P]. 江苏省: CN113415850A, 2021-09-21.

[19]刘大刚, 钱军. 一种3D打印压感器件的制备方法[P]. 江苏省: CN113308015A, 2021-08-27.

[20]刘大刚, 郭梦娜, 李芹. 一种图案化薄膜的制备方法[P]. 江苏省: CN113214517A, 2021-08-06.

[21]刘大刚, 苏凡. 一种使用太阳能的蒸发-冷凝装置[P]. 江苏省: CN213802998U, 2021-07-27.

[22]刘大刚, 苏凡. 一种非对称多孔的羧甲基纤维素纤维及其制备方法[P]. 江苏省: CN112831857A, 2021-05-25.

[23]刘大刚, 苏凡. 一种核-壳结构壳聚糖-聚吡咯导电纤维及其制备方法[P]. 江苏省: CN112779784A, 2021-05-11.

[24]刘大刚, 郭梦娜, 李豫. 一种PVA/CNC复合涂料及其制备方法与应用[P]. 江苏省: CN112759982A, 2021-05-07.

[25]刘大刚, 李芹. 一种CNC/多元醇复合薄膜及其制备方法[P]. 江苏省: CN112661993A, 2021-04-16.

[26]刘大刚, 苏凡. 一种磁性壳聚糖纤维及其制备方法[P]. 江苏省: CN112663327A, 2021-04-16.

[27]刘大刚, 苏凡. 一种中空壳聚糖纤维及其制备方法[P]. 江苏省: CN112647157A, 2021-04-13.

[28]刘大刚, 单佳琦. 一种多糖纳米纤丝增强的阻燃淀粉复合泡沫及其制备方法[P]. 江苏省: CN112358659A, 2021-02-12.

[29]刘大刚, 李敏钰. 一种生物质基抗病毒过滤材料及其合成方法[P]. 江苏省: CN112280091A, 2021-01-29.

[30]刘大刚, 李敏钰. 一种基于生物质基的海水脱盐方法[P]. 江苏省: CN112225277A, 2021-01-15.

[31]刘大刚, 李敏钰. 一种生物质基灯芯材料及其制备方法与应用[P]. 江苏省: CN112143566A, 2020-12-29.

[32]刘畅, 刘大刚. 一种环境工程用化学污水处理装置[P]. 江苏省: CN111481966A, 2020-08-04.

[33]刘大刚, 顾明月. 一种CNC/PEG复合涂层及其制备方法[P]. 江苏省: CN106590179B, 2019-07-23.

[34]刘曼曼, 刘大刚. 多功能伞[P]. 江苏: CN206303329U, 2017-07-07.

[35]刘大刚, 李金雷, 胡成明, 宋仁杰. 一种壳聚糖纤维[P]. 江苏省: CN105063802B, 2017-06-09.

[36]刘大刚, 顾明月. 一种CNC/PEG复合涂层及其制备方法[P]. 江苏: CN106590179A, 2017-04-26.

[37]刘大刚, 刘曼曼. 一种H₂O₂降解纸浆纤维素的方法[P]. 江苏: CN106084072A, 2016-11-09.

[38]刘大刚, 李金雷, 胡成明, 宋仁杰. 一种壳聚糖纤维[P]. 江苏: CN105063802A, 2015-11-18.

[39]刘大刚, 田东林, 朱熠, 李泽晖, 任晶晶. 一种甲壳素或其脱乙酰衍生物的纳米纤维悬浮液及其制备方法与应用[P]. 江苏省: CN103316641B, 2015-04-15.

[40]刘大刚, 陈鹏. 一种丝素蛋白纳米晶及其制备方法[P]. 江苏省: CN103271835B, 2015-03-11.

[41]刘大刚, 马忠实, 宋建伟. 一种大豆蛋白与PVA共混纤维及其制备方法与应用[P]. 江苏省: CN103194818B, 2014-12-17.

[42]刘大刚, 李泽晖, 林凤英. 大豆蛋白微球材料与制备方法及其在处理含重金属离子废水中的应用[P]. 江苏省: CN103007894B, 2014-12-10.

[43]刘大刚, 马忠实. 聚乙烯醇复合泡沫材料及其制备方法[P]. 江苏: CN103965571A, 2014-08-06.

[44]刘大刚, 周凡, 林凤英, 花艳. 一种纤维素纳米晶悬浮液及其制备方法[P]. 江苏省: CN102690358B, 2014-01-22.

[45]刘大刚, 田东林, 陈鹏, 林凤英. 一种甲壳素纳米晶悬浮液及具有液晶性的甲壳素纳米晶胶体和液晶膜[P]. 江苏: CN103319625A, 2013-09-25.

[46]刘大刚, 田东林, 朱熠, 李泽晖, 任晶晶. 一种甲壳素或其脱乙酰衍生物的纳米纤维悬浮液及其制备方法与应用[P]. 江苏: CN103316641A, 2013-09-25.

[47]刘大刚, 陈鹏. 一种丝素蛋白纳米晶及其制备方法[P]. 江苏: CN103271835A, 2013-09-04.

[48]刘大刚, 马忠实, 宋建伟. 一种大豆蛋白与PVA共混纤维及其制备方法与应用[P]. 江苏: CN103194818A, 2013-07-10.

[49]刘大刚, 李泽晖, 林凤英. 大豆蛋白微球材料与制备方法及其在处理含重金属离子废水中的应用[P]. 江苏: CN103007894A, 2013-04-03.

[50]刘大刚, 林凤英, 花艳, 田东林. 一种纳米纤维素液晶膜及其应用[P]. 江苏: CN102703092A, 2012-10-03.

[51]刘大刚, 周凡, 林凤英, 花艳. 一种纤维素纳米晶悬浮液及其制备方法[P]. 江苏: CN102690358A, 2012-09-26.

[52]刘大刚, 林凤英, 花艳. 一种环氧化SBS及环氧化SBS聚合物[P]. 江苏: CN102675569A, 2012-09-19.

[53]刘大刚. 竹纤维纳米晶与其增强生物纳米复合材料及制备方法[P]. 江苏省: CN102030830B, 2012-08-22.

[54]刘大刚, 林凤英, 花艳. 一种磺化SBS离子聚合物及其应用[P]. 江苏: CN102633964A, 2012-08-15.

[55]刘大刚. 大豆蛋白质-碳酸钙纳米胶黏剂及其制备方法和应用[P]. 江苏省: CN101962529B, 2012-06-13.

[56]刘大刚. 竹纤维纳米晶与其增强生物纳米复合材料及制备方法[P]. 江苏: CN102030830A, 2011-04-27.

[57]刘大刚. 大豆蛋白质-碳酸钙纳米胶黏剂及其制备方法和应用[P]. 江苏: CN101962529A, 2011-02-02.

近四年第一作者发表SCI论文15篇（引用次数近200余次）；合著国内外专著4部，其中Wiley、RSC邀请书稿各一章。

论著：

[1] Dagang Liu, Huafeng Tian, et al. Science and materials of Soy protein. Elsevier, 2019.

[2] Huafeng Tian, M Zhang, Dagang Liu, Q Liu, A Xiang, Chapter 14. Recent Research on Soy protein based blend materials, in Soy-based bioplastics (Edited by Vijay Kumar Thakur), Smithers Rapra Publisher, 2015.

[3] Huafeng Tian, Dagang Liu, A Xiang, Recent research into natural polysaccharide based nanocrystals: Preparation, properties and applications in bionanocomposites field, in Polymer-matrix composites: Types, applications and performance (Edited by Rakesh Kumar), Nova Publisher, 2014.

[4] 刘大刚, 等, 大豆蛋白质科学与材料. 陈云、王念贵 编著（张俐娜 总主编） ISBN：978-7-122-20517-9. 化学工业出版社, 2014.

[5] Dagang Liu*, Kumar Rakesh, Donglin Tian, Fei Lu, Mingdong Chen. Rheoptical Characterisation of Biopolymer Systems (Volume 2, Chapter 21), in Hand book of biopolymer-based materials: from blends and composites to gels and complex networks>> (Edited by Sabu Thomas, Dominique Durand, Christophe Chassenieux, Jyotishkumar. P.) Wiley –VCH, 2013.

[6] Dagang Liu, Huafeng Tian, Soy protein nanocomposites: Properties and Applications (Vol II, Chapter 4). Natural Polymers (Edited by Maya Jacob John), Royal Society of Chemistry (RSC), London, 2012.

[7] Guizhi Gao, Mindong Chen, Dagang Liu. New College Chemical Experiments. ISBN: 9787511107626. Chinese Environmental Science Press, Beijing, 2012.

[8] Dagang Liu, Chemical and physical properties of natural polymers, Ed. Lina Zhang, ISBN: 9787030187574, Science Press, Beijing, 2007.

[9] Dagang Liu, Donglin Tian, Rheoptical Characterisation of Biopolymer Systems (Chapter 20). Hand book of biopolymer-based materials: from blends and composites to gels and complex networks (Edited by Sabu Thomas, Dominique Durand, Christophe Chassenieux, Jyotishkumar.P, John Wiley & Sons, 2012.

发表英文论文：

[1]Li, Qin; Guo, Mengna; Liu, Dagang*; Qiao, Huanhuan; Gustave, Williamson; Prempeh, Nana; Cai, Yongqing; Peng, Jingnan.Structure Color Tuners of Cholesteric Cellulose Nanocrystal.Industrial & Engineering Chemistry Research, 2021, 60(24): 8776-8787.

[2]Shaumbwa, Veino Risto; Liu, Dagang*; Archer, Bright; Li, Jinlei; Su, Fan.Preparation and application of magnetic chitosan in environmental remediation and other fields: A review. Journal of Applied Polymer Science 2021, 138, 51241.

[3]  B Archer, VR Shaumbwa, D Liu, M Li, T Iimaa, U Surenjav. Nanofibrous Mats for Particulate Matter Filtration. Industrial & Engineering Chemistry Research 2021, 60, 7517–7534

[4]  Guo, Mengna; Li, Yu; Yan, Xueyi; Song, Jianing; Liu, Dagang*; Li, Qin; Su, Fan; Shi, Xingwei*.Sustainable iridescence of cast and shear coatings of cellulose nanocrystals.Carbohydrate Polymers, 2021, 273: 118628.

[5]Li, Minyu; Rui, Jilong; Liu, Dagang*; Su, Fan; Li, Zehui; Qiao, Huanhuan; Wang, Zhongkai*; Liu, Chang; Shan, Jiaqi; Li, Qin; Guo, Mengna; Fan, Ning; Qian, Jun.Liquid Transport in Fibrillar Channels of Ion-Associated Cellular Nanowood Foams.ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12(52): 58212-58222.

[6]Shan, Jiaqi; Liu, Dagang*; Su, Fan; Li, Minyu; Tian, Huafeng*; Guo, Mengna; Qiao, Wenhao; He, Jie; Li, Qin; Qian, Jun.Anisotropic Structure and Properties of Chitin and Chitosan Nanofibril-Supported Starch Foams.ACS Sustainable Chemistry and Engineering, 2020, 8(47): 17387-17396.

[7]Ganglo, Caroline; Rui, Jilong; Zhu, Qiufeng; Shan, Jiaqi; Wang, Zhuoying; Su, Fan; Liu, Dagang*; Xu, Jianqiang; Guo, Mengna; Qian, Jun.Chromium (III) coordination capacity of chitosan.International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 148: 785-792.

[8]Su, Fan; Liu, Dagang*; Li, Minyu; Li, Qin; Liu, Chang; Liu, Lin; He, Jie; Qiao, Huanhuan.Mesophase transition of cellulose nanocrystals aroused by the incorporation of two cellulose derivatives.Carbohydrate Polymers, 2020, 233: 115843.

[9]Li, Zhenxuan*; Guo, Mengxiao; Sun, Xiaowen; Li, Lucheng; Guo, Xiaolan; Huang, Lidong; Xiao, Jiangtian; Xu, Defu; Liu, Dagang.High concentration phosphate removal by calcite and its subsequent utilization for tetracycline removal.Journal of Water Process Engineering, 2020, 37: 101412.

[10]Lv, Chang; Liu, Dagang; Tian, Huafeng; Xiang, Aimin*.Non-isothermal crystallization kinetics of polyvinyl alcohol plasticized with glycerol and pentaerythritol.Journal of Polymer Research, 2020, 27(3): 66. 

[11]Li, Zhenxuan*; Xiao, Jiangtian; Huang, Lidong; Xu, Defu; Liu, Dagang; Sun, Xiaowen; Yu, Luji; Wu, Hongsheng.Comparative study of carboxylic acid adsorption on calcite: l-malic acid, d-malic acid and succinic acid.Carbonates and Evaporites, 2019, 34(3): 1131-1139.

[12]Liu Dagang*; Chang Yu; Tian Donglin; Wu Wenqi; Lu Ang*; Prempeh Nana; Tan Meijuan; Huang Yifeng.Lyotropic liquid crystal self-assembly of H₂O₂-hydrolyzed chitin nanocrystals.Carbohydrate Polymers, 2018, 196: 66-72.

[13]Song, Weiguang; Liu, Dagang*; Prempeh, Nana; Song, Renjie. Fiber alignment and liquid crystal orientation of cellulose nanocrystals in the electrospun nanofibrous mats. Biomacromolecules 2017, 18(10), 3273-3279.

[14]Dagang Liu*, Yi Zhu, Zehui Li, Muye Xiao, Chenyu Jiang, Muzi Chen, Yunuo Chen. Microfibrillar Polysaccharide-Derived Biochars as Sodium Benzoate Adsorbents. ACS Omega 2017, 2(6), 2959-2966.

[15]Dai, Shidong; Prempeh, Nana; Liu, Dagang*; Fan, Yimin; Gu, Mingyue; Chang, Yu. Cholesteric film of Cu (II)-doped cellulose nanocrystals for colorimetric sensing of ammonia gas. Carbohydrate  Polymers. 2017, 174: 531-539.

[16]Zhao, Yu; Gao, Guizhi; Liu, Dagang*; Tian, Donglin; Zhu, Yinyan; Chang, Yu. Vapor sensing with color-tunable multilayered coatings of cellulose nanocrystals. Carbohydrate  Polymers. 2017, 174, 39-47.

[17]Li, Zhenxuan; Sun, Xiaowen; Huang, Lidong*; Liu, Dagang; Yu, Luji; Wu, Hongsheng; Wei, Dongyang. Phosphate adsorption and precipitation on calcite under calco-carbonic equilibrium condition. Chemosphere , 2017, 183: 419-428.

[18]Li, Zehui; Yang, Lan; Cao, Hongbin; Chang, Yu; Tang, Kexin; Cao, Zhiqin; Chang, Junjun; Cao, Youpeng; Wang, Wenbo; Gao, Meng; Liu, Chenming*; Liu, Dagang; Zhao, He; Zhang, Yi; Li, Mingjie*. Carbon materials derived from chitosan/cellulose cryogel-supported zeolite imidazole frameworks for potential supercapacitor application. Carbohydrate  Polymers. 2017, 175: 223-230.

[19]Hu, Chengming; Li, Jinlei; Liu, Dagang*; Song, Renjie; Gu, Jiefan; Prempeh, Nana; Li, Huiyan.Effects of coagulation temperature on the properties of wet-spun poly(vinyl-alcohol) / graphene oxide fibers. J. Appl. Polym. Sci. , 2017, 134(43):45463-45470.

[20]Li, Mingjie; Li, Zehui; Liu, Chenming*; Chang, Yu; Wen, Jiawei; Zhao, He; Cao, Hongbin; Zhang, Yi; Liu, Dagang. Amino-modification and successive electrochemical reduction of graphene oxide for highly sensitive electrochemical detection of trace Pb2+. Carbon 2016, 109:479-486.

[21]Gu, Mingyue; Jiang, Chenyu; Liu, Dagang*; Prempeh, Nana; Smalyukh, Ivan I. Cellulose Nanocrystal/Poly (ethylene glycol) Composite as an Iridescent Coating on Polymer Substrates: Structure-color and Interface Adhesion.ACS Applied Materials & Interfaces,  2016, 8(47):32565-32573.

[22]Zhongshi Ma, Dagang Liu*, Yi Zhu, Zehui Li, Zhenxuan Li, Huafeng Tian, Haiqing Liu. Graphene oxide/chitin nanofibril composite foams as column adsorbents for aqueous pollutants. Carbohydr. Polym. 2016, 144, 230-237.

[23]Jinlei Li, Dagang Liu*, Chengming Hu, Fengxiang Sun, Williamson Gustave, Huafeng Tian, Shuguang Yang. Flexible fibers wet-spun from formic acid modified chitosan. Carbohydr. Polym. 2016, 136, 1137-1143.

[24]Zhongshi Ma; Dagang Liu*; Yi Zhu; Zehui Li; Zhenxuan Li; Huafeng Tian; Haiqing Liu.Graphene oxide/chitinnanofibril composite foams as column adsorbents for aqueous pollutants.Carbohydrate Polymers, 2016, 136. 

[25]Jiangang Lu; ZhenYu Lu; Yue Chen; Jiating Wang; Liu Gao; Xiang Gao; Yinqin Tang; Dagang Liu.CO₂ absorption into aqueous blends of ionic liquid and amine in a membrane contactor.Separation and Purification Technology, 2015, 150: 278-285.

[26]Donglin Tian; Sonakshi Maiti; Dagang Liu*; Zhongshi Ma; Xiaodong Cao.Structure and morphology of fractions separated from mechanical-assisted enzyme hydrolyzed chitin microfibrils.Cellulose, 2015, 22(1): 1-8. 

[27]Zhang, Y. J.; Tang, L. L.*; Wang, Z.; Yu, H. X.; Sun, Y. L.; Liu, D.; Qin, W.; Canonaco, F.; Prevot, A. S. H.; Zhang, H. L.; Zhou, H. C..Insights into characteristics, sources, and evolution of submicron aerosols during harvest seasons in the Yangtze River delta region, China.Atmospheric Chemistry and Physics, 2015, 15(3): 1331-1349.

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[29]Dagang Liu*; Shuo Wang; Zhongshi Ma; Donglin Tian; Mingyue Gu; Fengying Lin.Structure–color mechanism of iridescent cellulose nanocrystal films.RSC Advances, 2014, 4(4): 39322-39331. 

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[52]Huafeng Tian, Dagang Liu, Lina Zhang. Structure and properties of soy protein films plasticized with hydroxyamine. Journal of Applied Polymer Science, 2009, 111: 1549-1556.

[53]Dagang Liu, Hongquan Xie. Preparation, structure and properties of ionomers of maleated styrene-butadiene-styrene triblock copolymers. China Synthetic Rubber industry 2009, 32, 173-175.

[54]Dagang Liu*, Huafeng Tian, Xuewei Jia, Lina Zhang. Effects of calcium carbonate polymorph on the structure and properties of soy protein-based nanocomposites. Macromolecular Bioscience, 2008, 8:401-409.

[55]Dagang Liu*, Huafeng Tian, Lina Zhang, Peter Chang. Structure and properties of blend films prepared from castor oil-based polyurethane/soy protein derivative. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2008, 47:9330–9336.

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[57]Kumar R., Dagang Liu, Lina Zhang. Advances in proteinous biomaterials. Journal of Biobased Materials and Bioenergy, 2008, 2:1-24. (Invited review articles)

[58]Dagang Liu, Huafeng Tian, Lina Zhang. Influence of different amides as plasticizers on properties of soy protein plastics. Journal of Applied Polymer Science. 2007, 106:130-137.

[59]Hongquan Xie; Dagang Liu; Dong Xie; Jianguo Guan.Behaviorof ionomers of sulfonated styrene-butadiene-styrene triblock copolymer inpolymer blends with crystalline polyolefins and as compatibilizer.Journal of Applied Polymer Science, 2006, 99: 1887-1894.

[60]Dagang Liu; Lina Zhang.Structure and properties of soy protein plasticized with acetamide.Macromolecular Materials and Engineering, 2006, 291: 820-828.

[61]Dagang Liu; Hongquan Xie.Blendof ionomers of sulfonated SBS triblock copolymer with crystalline polyolefins.合成橡胶工业, 2005, 28(6): 472.

[62]Hongquan Xie; Dagang Liu; Dong Xie.Preparation,characterization, and some properties of ionomers from a sulfonatedstyrene-butadiene-styrene triblock copolymer without gelation.Journal of Applied Polymer Science, 2005, 96: 1398-1404.

[63]Zhongshi Ma; Dagang Liu*; Yi Zhu; Zehui Li; Zhenxuan Li; Huafeng Tian; Haiqing Liu.Grapheneoxide/chitin nanofibril composite foams as column adsorbents for aqueouspollutants.Carbohydrate Polymers.

 发表中文期刊论文：

[1]孙晓雯, 李振炫, 黄利东, 刘大刚, 于飞, 潘德勤. 邻苯二甲酸及丙二酸对方解石吸附四环素的影响[J]. 环境化学, 2019, 38 (12): 2746-2756.

[2]李振炫, 黄利东, 徐佳, 朱志丹, 刘大刚, 许正文, 严明轩. 开放系统中碳酸盐矿物(方解石)对四环素的吸附[J]. 环境科学与技术, 2015, 38 (12): 215-221.

[3]李振炫, 刁家勇, 黄利东, 陈艳芳, 刘大刚, 许正文. 开放系统下方解石对磷的去除[J]. 环境科学, 2015, 36 (12): 4523-4530.

[4]李振炫, 黄利东, 陈艳芳, 缪晔, 刘大刚, 许正文. 开放系统下丙二酸在方解石上的吸附[J]. 环境化学, 2015, 34 (10): 1940-1947.

[5]李振炫, 黄利东, 陈艳芳, 缪晔, 刘大刚, 许正文. 开放系统下方解石对邻苯二甲酸的吸附[J]. 环境科学, 2015, 36 (07): 2547-2553.

[6]王硕, 高桂枝, 刘大刚. 纤维素纳米晶制备和表征实验条件研究[J]. 广州化工, 2014, 42 (10): 63-65.

[7]刘大刚, 谢洪泉, 高玉. 阳离子对顺酐化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物离聚体性能的影响[J]. 合成橡胶工业, 2011, 34 (03): 202-205.   

[8]刘大刚*; 谢洪泉.顺酐化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物离聚体的制备及其结构和性能.合成橡胶工业, 2009, 32(4): 173-175. 

[9]刘大刚*; 任三好.纳米粒子改性聚甲基丙烯酸甲酯的制备及应用.化工新型材料, 2005, 30(9): 23-25.

[10]刘大刚; 谢洪泉.羧酸型离聚体的研究进展.合成橡胶工业, 2005, 27(1): 56-59. 

 会议论文：   

 [1]戴世栋 & 刘大刚. (2017). 胆甾相纤维素纳米晶液晶传感膜（英文）. (eds.) 中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题P：生物基高分子 (pp.17).  

[2]刘大刚*, 王硕 &  马忠实. (2014). Structure-Color of Iridescent Nanocrystalline Cellulosic CLC Films Varied with Input Sonication Energy. (eds.) 2014年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会摘要集 (pp.63).  

[3]刘大刚*. Liquid Crystal Microphase Separation of Cellulose Nanocrystals in the Wet-spun PVA Composite Fibers .The Ninth International Forum on Advanced Material Science and Technology (IFAMST-9), China,Fujian,Xiamen, 2014-11-30 to 2014-12-03.

[4]刘大刚*.纤维素纳米晶之手性结构颜色.第九届全国高聚物分子与结构表征学术讨论会, 中国,浙江省,杭州市, 2014-09-24至2014-09-27.

[5]李金雷; 刘大刚*.聚乙烯醇复合纤维中纤维素纳米晶液晶微相分离.第九届全国高聚物分子与结构表征学术讨论会, 中国,浙江省,杭州市, 2014-09-24至2014-09-27.

[6]马忠实; 刘大刚*.纤维素纳米纤丝增强聚乙烯醇可降解泡沫的结构性能.第九届全国高聚物分子与结构表征学术讨论会, 中国,浙江省,杭州市, 2014-09-24至2014-09-27.

[7]Sonakshi maiti; Dagang Liu*.Chitin nano-crystals prepared by mechanical treatment, enzymatic hydrolysis and their size distribution by centrifugation.2013年全国高分子学术论文报告会, KO-17, China,Shanghai, 2013-10-12 to 2013-10-15.

[8]Kunal Das; Dagang Liu*.Liquidcrystalline Graphene Oxide based Advanced Materials.2013年全国高分子学术论文报告会 IP-029, China, 2013.

[9]Dagang Liu*; Zehui Li; Yi Zhu; Jinjing Ren; Lei Cheng.Applicationof Micro or Nano-sized Natural Polymeric in Heavy Metal Treatments.2013年全国高分子学术论文报告会 IO-14, China, 2013. 

[10]刘大刚*; 林凤英; 田东林.Cellulosic nanocrystals: structure, rheology and liquid crystal properties.2012年第八届全国高聚物分子与结构表征学术讨论会, China,Jiangsu,Suzhou, 2012-09-24 to 2012-09-27.

[11]刘大刚*; 林凤英; 田东林.Disassembly of chitosan nanofiber and reorganization of ordered liquid crystal.中国化学会高分子科学委员会, China, 2012-08-22 to 2012-08-24.

[12]刘大刚*, 林凤英 &  田东林. (2012). Disassembly of chitosan nanofiber and reorganization of ordered liquid crystal. (eds.) 2012年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会（暨第十二届全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告）会议论文集 (pp.424-425).

[13]Dagang Liu; Qinlin Wu.Biomimetic nanocomposites synthesized by the template effects of disassembled chitin nanofibers on calcium carbonate crystallines.ACS meeting, 2010. 

[14]Dagang Liu; Qinlin Wu.Micro to nano-sized biopolymer particles: manufacturing, characterization and applications.17th New Orleans Carbohydrate Symposium (NOCS), 2010-03. 

[15]Dagang Liu; Tuhua Zhong.Structure and morphology of fibre extracted from bamboo.the 6th forum of characterization of macromolecules, China,Chongqing, 2008-10 to 2008-10.

[16]Dagang Liu; Lina Zhang.Self-assembled of nano hydroxyapatite or aragonite based on their molecularrecognition to soy globulins 11S or 7S.2008 Chinese Material Research Society (C-MRS) Metting, China, 2008-11 to 2008-11.

学术交流：

参加ACS等国际会议，口头学术报告2次。

1  2014年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会（暨第十三届全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会） 中国会议 2014-08-12

2  2012年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会（暨第十二届全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会） 中国会议 2012-08-26

荣誉奖励： 

1、南京信息工程大学龙山学者。

2、2016年，中国留学基金委奖学金。

3、2016年，江苏省333 高层次人才培养工程。

4、2015年，美国化学学会会员奖。

5、2014年，中国环境科学学会青年科技奖。

6、2013年，江苏省六大人才高峰。

7、2012年，江苏省高校青蓝工程中青年学术带头人。

8、2019, 2020, 2021, 2022, 2023, 2024年连续入选全球前2％顶尖科学家榜单，美国斯坦福大学和爱思唯尔(Elsevier) 。

9、2014年江苏省优秀本科毕业论文二等奖（指导教师）。

10、2011-2012南京市第十届自然科学优秀学术论文奖。

刘大刚：拉开天然高分子应用的序幕

能源的消耗利用，极大地改善了人类物质生活，同时也让环境污染问题迫在眉睫。近年来，具有良好的再生性和环境友好性，作为可以替代传统化石能源而又在自然界中普遍存在的天然高分子被广泛关注。

依照天然高分子的结构属性，改性修饰或者纳米化研制开发出适合于人类可持续发展的、无毒害、易降解的高分子材料，成为了当今全球节能环保领域重要的研究方向。“能源问题势必会引起环境问题，把自然界中的生物质作为一种能量，通过循环使之得以释放，可以极大地减少对化石能源的依赖性，同时也不会对环境造成不良影响。”南京信息工程大学环境科学与工程学院化学系教授刘大刚如此认为。

田野里走出来的材料工作者

出生于20世纪70年代末的刘大刚成长于革命老区大别山脚下，自小玩耍于山间田野，一束花草、一颗粒石、一只甲壳虫……都可以让他玩得不亦乐乎。因历史原因，当地十分贫困，食不裹腹并不罕见。在此等生活条件下，读书成为一种奢侈。

他的爷爷是以前的私塾先生，在当地算得上知识分子，“家里的教育传承还可以”，因此，刘大刚才能一路从小学、中学读到大学，最终成长为一个前线教育工作者，科研人员。谈及小时候的生长环境，刘大刚很是兴奋，“那时候上学也不是全身心地在学习上，而是喜欢跑到山沟沟里到处去玩”。

自然界各色各样的生物，种种神秘现象，填满了刘大刚的少年时代。“我喜欢一些自然、天然纯粹的东西，同时也喜欢思考自然界中的五颜六色是怎么来的一类问题”。开阔的山间田野塑造了他自由、崇尚天然的性格，对各种自然现象高度好奇培养了他对自然的无限兴趣。可以说正是在这种兴趣的指引下，让他在今后的科研过程中以自然为导向，一步一步走进大自然深处。

从大学时期的化学专业，到留美期间的可再生资源研究，再到目前所从事的环境友好高分子纳米材料研究，刘大刚把他感兴趣的自然生物一点点转移到实验室里的瓶瓶罐罐中，热衷于探索天然高分子结构的不规整性、分子间键全作用的复杂性、难溶解、手性以及亲水性等特征，为寻找可替代原料不遗余力。

“自然界中有很多生物质，其通过自然本身的循环作用，把这些生物质当作一种能量利用起来，通过不同形式的排列组合直接转化为人类所需要的能源材料，这是我一直想做的”，刘大刚始终认为，科研要取于自然，回归自然。“利用丰富的可再生材料，实现功能化仿生，使用后也是天然环保，这才是正确的循环发展的道路”。

探索天然高分子性能

当前，传统能源在消耗过程中不可避免出现有毒物质，危害生态环境的正常发展，同时也损害人类身体健康。随着近年来国内外天然高分子领域研究脚步的加快，人们逐渐对天然高分子的聚集态结构、材料的降解循环利用有了深入了解。

刘大刚带领团队将淀粉、纸浆、甲壳素、壳聚糖、丝蛋白等通过机械物理的方法分别制备成天然高分子纳米颗粒，通过对流变分析淀粉、壳聚糖、甲壳素在尺寸降低的过程中纳米颗粒的溶胶—凝胶转变，研究了尺寸转变和形貌等对颗粒性质的影响。该技术克服了传统化学污染或者生物酶技术的不足，为天然高分子半结晶性纳米颗粒以及水分散胶体提供了有效的制备方法，并得到了学术界和工业界的广泛认可。这些纳米颗粒有效地增加了比表面积和相对官能团数量，却保持了原始的刚性特征，当嵌入柔性高分子链段中易形成“海-岛”结构。他们将天然高分子纳米晶或者纳米纤维与高分子进行共混，实现软硬两相之间的有序结合，增加材料的抗蠕变性能。他们的研究受到关注并受邀撰写书稿和综述。

像纤维素纳米晶这样的尺寸小、比表面积大的聚集体，可以通过缓慢的自组装恢复其生物体内纤维的胆甾相有序结构。但是若在三维尺寸范围内实现有序组装，必须在聚集体中间引入如电荷排斥等排斥力，刘大刚及其团队通过调节纳米晶表面电荷密度和手性旋转调控具有长程有序结构的胆甾相液晶膜，而且这种手性向列相液晶可以选择性地反射可见光，表现出结构颜色现象。这种彩虹色的薄膜被用于传感膜、防伪涂层材料。这一研究发现受到国内外的广泛关注，获得较高的引用。

此外，基于生命体中天然高分子聚合存在的特征，他提出利用杂化形式实现对天然高分子材料结构性质的调控和应用。比如大豆蛋白质是一种优良的钙离子结合物，利用球蛋白亚单元7S和11S作为模板，通过无机纳米颗粒的识别效应，区分出大豆蛋白质球蛋白的二级结构单元，建立起7S和11S的有机/无机纳米晶之间的识别/组装模式。通过杂化增强等方式解决了大豆蛋白材料的吸水性强、韧性差的问题，并且将离子键合/螯合作用力用于增强大豆蛋白质/木材的胶合界面，提出复杂的有机/无机杂化纳米胶黏剂在粘接木材中三相界面作用力的胶合机理。相关的胶黏剂产品并已实现了该技术的工业化，在环境公益和工业方面贡献了技术力量。

众所周知，重金属离子污染极大地破坏了当前生态环境，利用天然高分子微纳米颗粒的多功能活性基团和高比表面积，可以实现对重金属离子的吸附分离，有效地减少了二次污染。刘大刚带领团队成员将大豆蛋白微球、甲壳素、壳聚糖纳米纤丝等微纳米尺寸的天然高分子颗粒应用于重金属离子等污染物的去除，取得超高的吸附量和吸附效率。在过滤器件的应用上，为快速、高效的污染处理开辟了新思路。

在今后的科研过程中，刘大刚认为，分离出细小的半结晶天然高分子纳米结构单元，改变、调节这些聚集体之间的作用力，调控手性结构特征，继而控制绿色组装过程合成功能、智能材料，实现从仿生到创造智能材料的转变是重中之重。

“自然灵感是自主创新的源泉”

留美期间，刘大刚的科研态度有了一些改变，“相对来讲，美国的科学家更注重科技成果的转化，实现产学研紧密联合”。随着国内科研成果与产业化相对接趋势的日益加强，他敏锐地感觉到，今后的科研之路要向技术自主创新和新产品研发方面发展。

“大自然是最伟大的材料大师，要从大自然中寻找灵感，重新做实验设计，然后尝试着去完成”，刘大刚认为科研的灵感要来自于自然，比如孔雀开屏很美丽，那能不能把这种自然呈现出来的颜色搭配及图案等转移到人类的衣物制作上，而不是仅仅通过化学印染，这种自然组合，能够美得更真实、更环保、更有利于人体健康。

回国后，刘大刚就走上了南京信息工程大学的三尺讲台，开始了执教生涯，并在这里一一实现着自己当初的设想。“搞化学科研，并非都是和有毒物质打交道，在我们实验室里都是一些天然的东西，是自然界中普遍存在的天然高分子，比如淀粉、甲壳素、纤维素、蛋白质等，很常见”。在指导学生做科研方面，他说，大自然才是人类的老师，鼓励学生多接触自然，在实验里做基础性研究时，只需要结合自然界中的现象来执行就可以了。

放手让学生自己去寻找实验灵感，去探索自然奥秘，才能培养出高超的动手能力以及自主创新思维。刘大刚常常告诫学生，“要想成为专业人才，基础知识的学习是必须的。拥有极强的目标感，从多方面寻找解决问题的途径以达到目标，这样才会有更多更好的东西被创造出来”，激发学生的自主性及兴趣点，他认为这是教师的职责所在。

诚然，以自然为导向，以生活为根基，取之于自然应用于自然的科研技术，才会具有长远的生命力。

      来源：科学中国人  2016年第1期