报告人简介：

刘璐珈在上海交通大学完成了应用化学和工商管理的本科学习后， 在立邦涂料（中国）有限公司担任丙烯酸工业涂料和水性聚二氟乙烯涂料的研发工作。之后，刘璐珈在新西兰梅西大学从事多组分金属有机框架材料的研究并取得了博士学位。随后，刘璐珈到美国西北大学研究晶态金属有机磁性材料。刘璐珈对于金属有机框架材料领域的主要贡献包括四元金属有机框架材料的发现、程序编孔、其耐湿性能的改善、和孔内环境调控的催化。此外，刘璐珈对于金属有机框架材料的部分互穿现象的发现和控制也有一定贡献。

摘要：

多组分金属有机框架材料是一类极具吸引力的多孔材料。其构筑单元的多样性可以赋予材料复杂并且独特的性能。多元金属有机框架材料作为其中的一类，其各个构筑单元分别占据晶胞中独特的位点。因此每一个构筑单元，无论在晶体中的哪个部分，都有着完全相同并且均匀的化学和几何环境。然而多元金属有机框架材料在合成过程中存在着多种竞争产物，这些材料的合成往往是很大的挑战。我们有幸发现了首例四元金属框架材料，并且通过配体的官能团和对称性和设计，实现了对其进行内部空腔精确并且均一地“程序编孔”。此外，我们对于其耐湿性能差的特点进行了研究深入研究，发现其拓扑结构中的“承重”配体上苯环–苯环之间σ键的自由旋转是关键因素。于是，我们重新设计了一个刚性配体从而限制了该旋转。这使得材料能够无限期地耐受70%的相对湿度。最后，我们对耐湿性能好的四元金属框架材料进行了新一轮地“程序编孔”：在一个配体上引入脯氨酸催化位点，并在另外两个配体上引入不同的官能团。通过精确调控催化中心周围地化学和几何环境，我们不但成功地调控了羟醛缩合反应的活性和选择性，甚至在某些条件下，可以反转天然L型脯氨酸催化剂固有的手性选择性。

混合组分金属有机框架材料，5作为种多组分材料的另一种，其不同构筑单元占据晶胞中相同位点，导致其精确结构很难研究透彻。6我们在研究新型二维磁性材料的过程中，利用金属交换的方法合成了一个热力学亚稳态材料，并且意外的发现了金属交换的机理：材料外围的金属离子是通过垂直于二维平面的方向由一维孔道扩散进入材料内部并且发生交换。平面间的孔道宽度小于金属离子的直径所以无法穿透。我们利用了这个原理，合成了了首例具有竖直梯度异质结构的二元晶体，并且开发了一种纳米器件制造的新方法。在竖直梯度异质结构中，不同构筑单元在宏观尺度上在垂直于二维平面的方向上呈现梯度分布，并在二维平面方向上呈现均匀分布。最后，我们利用配体交换的方法合成了一系列新型混合组分金属–半醌二维材料。这些材料的构筑单元在宏观和介观尺度上都完全均匀分布，并且呈现出更高的铁磁性转化温度。