As synthesis determined the future, in this talk, I will focus on the chirality controlled growth of horizontal carbon nanotubes array with designed catalysts: (1) By using open-end SWNTs as ？seeds/catalysts‘ (without metal catalysts), duplicate SWNTs could be grown and cloned from the parent segments via an open-end growth mechanism. These findings provide a new approach for growing SWNTs with controlled chirality; (2) Using symmetry matching strategy, a structure-family (2m, m) horizontally aligned SWNTs were successfully obtained on uniform carbide (WC and Mo2C) solid catalysts. It is based on a consideration of nanotube/catalyst interfacial thermodynamics determined by symmetry, and the kinetic growth rates set by the number of kinks; (3) For the application of SWNTs in electronic device, a new family of semiconducting SWNTs, (n, n–1) carbon nanotubes, called property-family, with different diameters can be grown using near-equilibrium nucleation growth mode.

光子是一种重要的信息存储和处理的载体，除了发光强度，还可以通过其偏振信号进行记录，增加信息负载量和安全性。近年来，由于其在纳米光子学、手性纳米光电器件、光学传感器等领域的广泛应用前景，圆偏振发光（CPL）活性材料受到了研究人员的广泛关注，成为光化学和光功能材料领域新的研究热点。目前研究难点包括实现高发光效率和不对称因子的 CPL 材料的制备、白光 CPL 有机微纳结构的制备等。近期，我们通过金属有机铂配合物的手性反转组装实现手性反转 CPL 有机微纳结构的制备(Figure 1a) [1]。CPL 发射光谱以及SEM, TEM, AFM 等显微图片一致表明该分子体系在不同组装条件下发生了手性反转，为手性功能分子的多态组装以及高效圆偏振发光纳米结构的制备提供重要的参考。此外，通过含吡啶的非手性有机分子与手性樟脑磺酸的原位反应实现全色发光及白光 CPL 活性微纳分子晶体的可控制备，发光不对称因子 glum 为 10？2 数量级，荧光量子效率 ΦFL 高达 80%，为手性光电探测、光波导和有机微纳激光等手性纳米光子学应用奠定了重要分子及材料基础(Figure 1b) [2]。

无机纳米材料在基础研究和应用研究都取得了突破性进展。近年来，随着现代表征技术的发展，人们逐渐深入理解纳米材料表界面结构及其与本征物理性质的关联规律。特别是原子或团簇尺度材料体系，表界面状态对本征物性有至关重要的影响，赋予了表界面在合成化学领域前所未有的重大机遇。在原子分子水平上调控无机表界面结构，合成具有新奇本征物性的新化合物和新材料，形成了无机表界面合成化学的内涵。本报告将总结和展望课题组在无机表界面合成化学所做的探索和思考。基于纳米尺度表面分子反应的化学合成，引入表面基团/分子修饰与吸附、表面缺陷等，产生表面电荷、能量转移以及注入电子/自旋、形成一系列的自旋新结构以及新奇磁电输运行为等，获得了系列新奇电输运行为和非常规超导等新物质新材料。同时通过表界面化学构筑电输运通道，发展氧电化学催化剂并基于开展燃料电池应用。报告还将简要介绍表界面合成化学思路致力于发展新化学合成工艺的相关进展。

人们从自然界获得灵感来设计实用材料和应用系统有着灿烂而悠久的历史。在自然界里，存在着大量的具有有趣的形貌和结构的生物矿物，这些矿物通常是由高度组织的有机-无机材料的复合物。诸如珍珠、牡蛎壳、珊瑚、象牙、动物牙齿、细菌中的磁性晶体和人体骨骼，都是典型的生物组织制造出的生物矿物。运用受生物启发的合成路径来制备多尺度复杂结构功能材料一直是无机化学、纳米科学、材料科学和生命科学等领域的交叉研究前沿的热点。本报告将总结近年来在运用仿生理念合成一系列仿生无机/有机纳米复合结构材料和宏观尺度组装体材料方面所取得的研究进展，系统研究了仿生分子模板对无机微纳材料的晶化、生长及形貌与结构的调控作用，建立了人工仿生合成珍珠母、仿生聚合物木材、超弹性抗疲劳材料等系列多级结构材料的合成方法, 阐释了其生长机理, 发现了无机仿生材料跨尺度合成的新途径，这类跨尺度合成的仿生材料展现了广阔的应用前景。