广大师生：

华南理工大学材料科学与工程学院“海外学者华园行”分论坛活动于2025年12月启动，旨在面向全球邀请拥有不同学术背景的青年才俊，围绕国际科学前沿、热点研究领域以及行业产业的技术问题等展开探讨和交流。通过这个平台，互相启迪、开拓视野，增强国际交流与合作，促进双方共同发展。

一、论坛时间

2025年12月24日16:00

二、论坛地点

华南理工大学五山校区25号楼345

三、主要内容

报告主题一：化学驱动的超分子软物质膜：从分子工程到水-能源应用

报告人：卢刚

报告人简介：卢刚博士致力于超分子软材料与界面工程的前沿研究，聚焦于水处理、能源转化与健康监测等关键领域，发展具有实际应用潜力的可持续材料体系。已发表第一作者论文9篇，包括 Nature Communications（3篇）、Science Advances、Energy & Environmental Science、Matter、Advanced Functional Materials（2篇）等，并拥有2项美国专利。研究工作以分子工程为核心，围绕以下几个方向展开系统探索：

1. 超分子膜材料：通过纳米限域可控结晶策略，构建具有规整亚纳米通道的高性能分离膜，实现高效脱盐与渗透能转换；

2. 智能软材料：发展坚韧可逆的水凝胶粘合剂与功能性有机凝胶，应用于可穿戴传感与生物医学界面；

3. 仿生界面系统：利用界面相互作用与结构调控，实现稳健的水下粘附与离子选择性传输行为。

报告摘要：超分子软材料凭借其可编程的非共价相互作用与动态结构特性，为发展下一代可持续技术提供了极具潜力的平台。然而，传统膜材料在水净化与能量转换应用中，普遍面临渗透性与选择性间的“trade-off”困境，以及在苛刻化学环境中稳定性不足的挑战，严重制约了其实际应用。

本报告将重点介绍化学驱动的分子工程策略，旨在通过精准分子设计与可控组装，从根本上克服上述限制。具体而言，我们发展了一种纳米限域可控结晶方法，成功制备出具有长程有序、坚固亚纳米通道的超薄结晶膜。通过多尺度表征，我们明确揭示了薄膜内高度有序的纳米晶畴结构及其卓越的机械强度，并将其直接关联到显著的性能提升，包括高效的海水淡化与优异的渗透能转换效率。

为进一步阐明性能起源，我们结合密度泛函理论计算，揭示了界面氢键在引导分子精确组装中的关键导向作用；并借助分子动力学模拟，从原子层面阐明了溶质传输机制：高度有序的通道不仅实现了水分子的快速渗透，同时为离子跨膜输运构筑了高能垒，从而同时实现了高选择性与高通量。

本研究凸显了从分子层面理解结构-性能关系对于设计先进功能材料的重要性，不仅为超分子软物质膜的系统开发提供了化学基础与设计范式，也为应对全球水安全与可持续能源挑战开辟了新的技术路径。

报告主题二：基于分子设计的高分子合成与材料开发

报告人：李沣

报告人简介：现任日本北海道大学工学院助理教授。2011 年本科毕业于北京大学化学与分子工程学院，2016 年于日本东北大学获得有机化学博士学位。博士毕业后，于 2017 年至 2020 年先后在美国耶鲁大学和瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）从事高分子化学领域的博士后研究工作。2020 年末，进入日本金泽大学，担任特任助理教授。2022 年5 月起，任现职于北海道大学工学研究院。

李沣博士的研究背景涵盖高分子化学与有机化学，当前研究方向聚焦于可持续高分子合成，包括可再生生物质资源的高值化利用、可化学回收高分子材料的开发，以及环境友好型催化体系的构建。获日本高分子学会颁发的高分子研究奖励奖（2024 年），日本有机合成化学协会颁发的关东化学研究企画奖（2024 年），Polymer Journal杂志评选的“Rising Stars in Polymer Science 2025”.

报告摘要：高分子材料已广泛应用于现代社会的各个领域。随着社会对材料性能要求的不断提高，以及对环境友好型材料和高效合成方法的迫切需求，新型高分子材料的设计与高效可控合成已成为当前高分子化学研究的重要课题。

    从高分子合成及影响材料性能的基本要素来看，分子层面的结构调控至关重要。无论是单体分子还是催化剂分子的结构设计，均会显著影响聚合反应的过程与调控方式，同时决定所得高分子的微观组成与结构，最终反映在材料宏观性能的差异上。基于对高分子结构—性能关系的理解，报告人从分子设计这一最基础的层面出发，发展了多种新型可控聚合方法，并以纤维素降解产物为原料，高效合成了一系列新型高分子材料。主要研究工作包括：

1. 通过设计并合成新型共聚单体 inibramer，结合自由基可控聚合策略，实现了超支化聚合物的定点引发与可控合成；

2. 设计开发新型表面硼引发试剂，利用硫叶立德的 C1 聚合反应，成功实现了聚乙烯（聚亚甲基）的表面可控聚合修饰；

3. 以纤维素降解产物左旋葡萄糖酮（LGO）和二氢左旋葡萄糖酮（Cyrene）为平台分子，高效合成并开发了可化学回收的非天然（1→6）多糖材料，以及具有高玻璃化转变温度的新型聚醚和聚酯材料；

4. 基于对开环聚合反应机理的深入理解，发展了更安全、更高效且具有优异化学选择性的有机催化剂及聚合体系。

报告主题三：基于微结构设计的高性能功能聚合物器件

报告人：余兆函

报告人简介：博士，女，1996年出生。2017年及2022年分别获得华中科技大学材料科学与工程学院工学学士及工学博士学位。自2023年至今，她在密歇根州立大学机械工程系担任博士后研究员。研究领域为功能聚合物器件，主要研究如何通过聚合物材料的微观聚合物网络和宏观多孔结构的调控提升器件的电、热、力学性能，至今发表学术论文28篇，引用600余次，一作最高引用80余次。其中，作为第一/共同第一作者（8篇），包括在能源领域TOP期刊《Nano Energy》发表论文3篇、材料领域老牌期刊《Advanced Science》期刊发表论文1篇、在《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表论文2篇。她还作为第一作者在《Science》发表评述性文章Perspective一篇。曾4次参加国际学术会议并做报告，有10项授权发明专利，其中3项作为学生一作。此外，她担任《Nature Reviews Materials》、《Science Advances》等期刊审稿人，以及JCR-Q1期刊《Gels》客座编辑。

报告摘要：聚合物功能器件广泛应用于传感、能源转换与仿生机器人等前沿领域，其中微结构设计是决定其性能与功能的关键。本工作聚焦于通过调控聚合物材料的微观聚合物网络结构与宏观多孔架构，实现器件在电学、热学与力学性能上的协同提升。基于上述结构设计策略，我们制备了高响应灵敏度的软体机器人、高效率的能量转换器件、高性能固态制冷材料以及具备优异抗断裂与抗疲劳能力的聚合物材料体系，为高性能聚合物器件的结构-性能一体化设计提供了新的思路与方法。