本实验室致力于设计、合成具有多层级结构的材料，通过化学及物理的手段对材料的微观结构进行有针对性的调控，在深入理解基本科学问题的同时，发展具有优异性能的先进材料。我们的主要研究方向包括以下四个方面：

1. 高分子多孔材料

            多孔材料在现代科技中具有重要的价值。高分子多孔材料在不仅在传统的分离、催化等领域有着重要的用途，同时在储能、环境处理、电子器件等方向表现出显著的应用潜力。我们希望通过有效、易行的途径，制备具有特定功能和应用前景的高分子多孔材料，发展其在分离、能源等领域的应用。

研究内容：

1）高分子双连续介孔材料；

2）高分子多孔膜材料；

2. 手性高分子材料

“手性 (chirality)”是自然界的基本属性之一。从氨基酸、DNA到各种生命体，乃至行星、星系等，这些事物在其存在形态和运动方式上都具有手性的特征。在对客观世界的探索中，手性是一个永恒的课题。

研究内容：

1）合成新型的主、侧链型手性高分子；

2）手性嵌段共聚物自组装形成的非对称有序纳米结构；

3）手性高分子在手性发光和手性分离中的应用；

3. 高分子聚集态调控荧光/磷光的原理和应用

光致发光材料在标记、显示、照明等领域有着重要的应用。近年来，与高分子相关的光致发光逐渐被大家所了解，例如非共轭高分子发光、高分子基超长余辉等。这些新颖的发光行为和高分子的聚集态结构紧密相关。对这些发光行为的理解和应用，同时涉及“高分子化学与物理”以及“有机光电”两个不同的学科分支。这一交叉领域是对传统高分子功能的拓展，也是对有机电子学原理的深化。两个领域的融合有望发展出具有高度可加工性的新颖发光材料。

4. 先进电子显微镜在软物质中的应用

《论语》有云：“工欲善其事，必先利其器”。先进的分析表征手段是开展深入研究必备条件。透射电子显微镜 (transmission electron microscope, TEM) 是探索微观世界的有力工具。然而，普通透射电镜照片是三维结构在二维平面上的投影，会损失样品垂直方向的信息。针对这一问题，人们发展了“三维重构 (3D reconstruction)”技术。目前有三种实现三维重构的方法：单颗粒分析 (single particleanalysis, SPA)、电子晶体学（electron crystallography, EC）以及电子断层扫描(electrontomography, ET)。前两种方法对于样品具有特殊的要求，主要应用于生物体系；而ET则非常适合于软物质体系的研究。

电子断层扫描基于“中央截面定理”，通过对一系列不同投影方向的二维TEM照片处理和拟合，还原出原始的三维结构。特别地，三维重构技术对于多层级手性结构的研究具有重要的意义。举例而言，左手螺旋和右手螺旋在二维平面上的投影是相同的，无法通过普通的透射电子显微镜照片判断其绝对手性。而通过三维重构，可以直观地判定螺旋结构的手性。

此外，结合高角度环形暗场成像 (high angle annular dark field, HAADF) 和能量损失谱 (electronenergy loss spectrometry, EELS)，电子断层扫描技术可以用于多层级杂化材料的微观结构的分析，进而建立起材料的构效关系。依托于华南软物质科学与技术高等研究院的大型仪器平台，我们将着力发展先进电子显微镜技术在软物质材料研究中的应用。