汪大洋教授课题组过去十多年所从事的研究工作一直瞄准功能界面化学与材料的前沿领域，在相关领域积淀了深厚的理论基础和丰富的研究经验，相关研究成果具有原创性，被国际同行广泛认可和关注，特别是：

1.   发现了粒子“前所未有”的界面行为，在国际上率先实现了纳米粒子在油水界面双向可控穿越，为建立可克服生物屏障的定向纳米载药系统奠定了坚实的理论和实验基础。

2.   在深入理解水分子局部结构和属性的基础上,首次揭示了温度调节的水分子独特的溶剂化过程。重新定义了固体表面的亲水性和疏水性,这为油/水分离和去乳化膜或滤器的技术提供了全新的思路。

3.   将分子模拟和超分子化学概念成功引入到胶体粒子的定向自组装，是创新性提出“超粒子”的先行者。首次实现了带电粒子静电作用调节下的各向异性聚集，并且提出相关相互作用模型理论。

4.   利用纳米粒子稳定乳液和界面溶剂相互作用原理，实现了多种生物催化酶、纳米粒子和药物的有效包埋，在体内和体外生物检测、疾病治疗和生物催化等方面具有广阔的应用前景。

 

目前课题组的工作侧重于揭示与支撑人类健康、复合材料、建筑和自然环境相关的分子相互作用基本原理及其应用研究，探求微观世界的各种分子，离子，粒子间的相互作用行为演化为纷繁复杂的宏观物理化学现象的途径，规律和模型。特别是期冀揭示在我们所赖以生存的非手性自然环境中，手性分子是如何被诱导，拆分和选择性地以单一手性构象存在的物理化学基本原理。具体展开以下科研工作：

1.   粒子的界面行为物理化学及其在生物医用方面的应用研究

利用纳米粒子作为分子模型来研究体相和界面水介质中，水、气（或油）和颗粒表面分子之间的相互作用，揭示主导粒子在水、有机或气相介质中分散的基本规律，理解粒子在体相和界面水介质中彼此是如何相互作用，以及他们与界面是如何相互作用的。以此建立DNA和蛋白质在非手性的水环境中选择性自组织成独特手性结构的物理化学基础，并将相关研究应用到以下两个方面：（a）开发创新型药物输送策略，以跨越体内的生物屏障（如脑血屏障），实现药物的高效输送；（b）建立新型固定酶、细菌和酵母的方法并用作生物催化,为生物燃料生产和环境修复提供新的策略。

2.   固体表面浸润性的分子基础及其在油水分离方面的应用研究

在深入理解水分子局部结构和属性的基础上,进一步揭示”固体表面的亲水性和疏水性”的物理化学本质和分子相互作用基础,理解表面与界面科学领域中这一关键的科学问题。应用该研究成果开发高效、廉价和可规模生产的滤膜或滤器，用于油/水分离和去乳化，解决石油回收、公用设施和工业废水清理和油污补救的关键难题。

3.   纳米通道仿生构建及其在盐水淡化中的应用研究

研究水、离子和分子通过纳米尺寸通道的界面性质，丰富我们对细胞体系离子通道功能相关的知识；并通过仿生的方法构建具有特殊微观结构和界面性质的功能材料，为海水淡化膜新技术的发展提供开创性的灵感和方法。

4.   高速工业发展条件下的新型废物处理新技术

基于分子相互作用基本原理，创建简单而精妙的方法，发展固液气临界条件下智能处理、回收和再利用市政和工业固体废物、废水和空气污染物的方法,可为工业、仿生工程和制造等方面的产出带来指数增长，减少能源消耗及其对环境的不利影响，解决当今资源日益缺乏所带来的社会和工业重大挑战，为建设可持续发展的未来开辟新的途径。