Design of responsive polymeric systems with tunable materials properties

　　Polymers are widely employed for diverse applicative systems as they offer excellent solution-processing ability and versatile structural design. In recent years, controlled polymerization methods have enabled well-defined polymers with precise compositions and high chain-end fidelity for post-functionalization (e.g., conjugation with biomolecules).

　　I will introduce a general polymer platform with tunable molecular fluorescence. The full-color tuning was achieved by polymerization-mediated through space charge transfer (TSCT) processes, which were explored with the aid of predictive machine learning models and further elucidated by theoretical calculations. Our strategy has been exploited to design stimuli-responsive materials that find applications in information encryption, optoelectronics, bioimaging, etc.

　　Thermo-responsive polymers, such as zwitterionic polymers, have driven attention as their coacervate states well mimic biomolecular condensates that are associated with biological functions. The independent control of the coacervate properties via polymerization will be discussed, demonstrating stimulus-responsive droplets for applications in bioseparation, diagnostics, etc.

　　Suiying obtained a PhD degree in chemistry from ETH Zurich and worked as a postdoctoral researcher in the Institute of Chemical Bioengineering at ETH Zurich. Have been working with Prof. Dr. Jean-Christophe Leroux, Prof. Yinyin Bao and Prof. Dr. Paolo Arosio, she delves into investigations of luminescent polymers and polymeric coacervates with tunable materials properties. The strategies of fluorescence tuning via polymerization-mediated charge transfer has been established and applied to several applications, such as information encryption. Before that, she earned her Master’s degree in Materials Science at ETH Zurich, Switzerland, following a Bachelor’s degree in Materials Science & Engineering at South China University of Technology. She has published several papers in top-teer journals including Sci. Adv., Chem, Adv. Mat., Chem. Mater., Sci. China Chem., etc., has 1 U.S. authorized patent, and has won the 2022 Chinese government award for outstanding self-financed students abroad.

　　纤维素纳米纤维（CNF）作为一种高性能生物基材料，因其独特的理化性质、环境友好性和可再生性，已成为材料科学与绿色技术交叉领域的关键材料，在先进材料开发、循环经济推动及跨行业可持续转型方面展现出重要潜力。针对制约CNF规模化应用的关键瓶颈问题，即“前端低成本定制化制备”与“后端高附加值利用”，汇报人围绕CNF的“解离与重组理论基础”及“功能化应用范式”展开系统研究，主要工作包括：（1）通过耦合计算化学模拟与原位表征技术，阐明本征相对CNF解离及重组行为的影响机制，进而通过本征相原位分子设计实现CNF界面性能的精准调控；（2）聚焦CNF材料的拓扑序构设计与跨尺度行为调控研究，创制出适用于环境修复、智能传感及能源管理领域的高性能多维功能材料，涵盖一维纤维、二维薄膜及三维凝胶等。

　　姜言，广西大学副教授，王双飞院士团队成员。主要专注于纤维素纳米纤维定制与应用的研究工作。先后主持国家自然科学基金、中国博士后科学基金特别资助等项目。以第一或通讯作者在ACS Nano、Advanced Functional Materials、Green Chemistry等期刊上发表论文20余篇。

　　固–液界面带电行为与水相自组装

　　固–液界面带电行为与水相自组装是胶体与界面科学中的两个基础问题，一方面决定了界面电性、润湿与传质过程，另一方面为构筑可编程的微纳结构与反应微环境提供了重要手段。本报告将围绕“固–液界面带电行为与水相自组装”展开，介绍本人在相关方向上的一些探索。

　　首先从水相自组装出发，简要回顾两亲分子 / 表面活性剂体系中界面构型、协同作用与能量分配的规律，展示通过分子结构设计与自组装过程调控，在液滴冲击、液–液凝聚相等体系中实现界面富集与微环境构筑的工作，并讨论其在金属离子选择性富集与分离中的应用潜力。随后，将结合近期关于固–液接触带电水处理体系的研究，介绍金属–绝缘体–水三重界面在机械刺激下的带电行为与局域电场特征，阐释如何在无需外加电源的条件下，利用界面带电和能量转换实现活性物种原位产生与高效水消毒。

　　在此基础上，报告将尝试从“界面带电行为 + 水相自组装微环境”的统一视角，讨论机械能驱动水处理体系在病原微生物灭活、污染物降解及资源分离等场景中的优势与局限，并对后续在多尺度界面调控、材料设计和工程放大等方面的研究方向进行展望。

　　陈之迪，深圳大学土木与交通工程学院副研究员。2013年毕业于南华大学化学工程与工艺专业，获工学学士学位；2019年于中国科学院化学研究所获理学博士学位，同年在新加坡南洋理工大学从事博士后研究，2020–2024年在电子科技大学基础与前沿研究院开展博士后工作，2024年起任深圳大学副研究员。主要从事分子自组装、固–液接触带电与界面能量转换、水相自组装与可持续功能材料等方向研究，相关成果发表在Nature Nanotechnology、SusMat、Nano research等期刊，主持国家自然科学基金青年项目和四川省自然科学基金青年项目各1项，授权发明专利3项。

　　水系锌离子电池因其环境友好、成本低、安全性高等优势，被视为下一代可持续、大规模储能技术的重要候选。然而，水系锌离子电池受制于有关锌沉积和水分子所引起的副反应等关键挑战，阻碍了其进一步发展和实际应用。在电化学反应中，电解质的溶剂化学在很大程度上决定体系的物理化学性质及电化学反应途径，而界面化学则直接影响电极/电解质界面的微环境与反应可逆性。两者协同下，共同决定了电化学过程的稳定性和电池整体性能。因此，深入理解溶剂化学与界面化学的作用机制，对于发展新型电解质体系和界面调控策略、促进水系锌离子电池的高效与长寿命运行具有重要意义。本报告将围绕溶剂化学与界面化学的调控原理，系统介绍我们在构筑新型溶剂环境、调控界面反应机制以及提升整体稳定性方面的最新研究进展。

　　陈儒维博士，现为伦敦大学学院（UCL）博士后研究员，合作导师为何冠杰教授。他于华南理工大学获得博士学位，师从王小慧教授。陈博士长期致力于能源材料和电化学器件的设计和开发，结合理论计算与原位光谱技术，系统揭示材料构效关系、界面作用机制以及分子间相互作用机理。截至目前，陈博士在Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Energy Environ. Sci.、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano等国际知名期刊发表论文42篇，其中包括2篇热点论文和8篇ESI高被引论文。其成果被广泛引用，总引用次数超过3100次，h指数为28。

　　水系锌金属电池（AZMBs）因其本质安全性、低成本及高理论容量，被视为下一代大规模储能系统的极具竞争力的候选者。然而，锌负极在水系电解质中面临严重的枝晶生长、析氢副反应等问题，严重限制了其进一步应用。在此次汇报中，将系统探讨针对锌负极界面稳定性提升及新型电解液体系的构建。同时，进一步探索水系锌电池中异质结界面的构建与电化学反应之间的作用关系。这些成果为高性能、长寿命水系锌离子提供了新的见解。

　　付豪博士，现任伦敦大学学院（UCL）玛丽·居里研究员，于2023年获东国大学应用物理学博士学位，随后在成均馆大学开展博士后研究工作。2025年受聘于东国大学物理系担任助理教授。长期致力于多学科交叉领域的探索，主要研究兴趣包括水系锌金属电池的电解质/负极的设计，界面半导体异质结设计及其光效应的探索。