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高分子学报
高分子学报

王佛松

月刊

1000-3304

gfzxb@iccas.ac.cn

010-62588927

100190

北京中关村北一街2号（北京2709信箱）

高分子学报/Journal Acta Polymerica SinicaCSCD北大核心CSTPCDSCI
查看更多>>本报是1957年创办的中文学术期刊，曾用名《高分子通讯》，月刊，中国科学院化学研究所主办，中国科学院主管。主要刊载高分子化学、高分子合成、高分子物理、高分子物理化学、高分子应用和高分子材料科学等领域中，基础研究和应用基础研究的论文、研究简报、快报和重要专论文章。读者对象主要为国内高分子学科的研究人员、工程技术人员、高等院校的教师和学生。
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    光激发诱导组装策略在大分子组装中的应用

    刘谋为朱亮亮
    802-813页
    查看更多>>摘要：在分子组装领域,光控自组装是调节分子有序性、多尺度结构和光电特性的一种智能策略.然而,传统光控自组装是通过光化学反应诱导分子结构变化的光化学过程来实施.由于副反应的存在和有限的转化率,光控自组装形成的纳米结构和形态往往难以预测.相反,仅利用分子从基态到激发态的构象变化的光物理过程实现激发态组装则能够避免以上缺点,并能够进一步促进整个材料体系的协同组装或相变.本文着重探讨了以多硫芳烃为基元的光激发诱导组装(photoexcitation-induced assembly,PEIA)策略.多硫芳烃能够产生从基态到激发态的重大分子构象转变,这种转变有利于形成分子间相互作用,进而推动分子运动、聚集和组装.系统介绍在分子水平上探索多硫芳烃的PEIA进展,进一步证明多硫芳烃的PEIA可以协同驱动聚合物体系中的分子运动和相变,并对PEIA未来发展所面临的关键问题和重要挑战进行了展望.

    激发态构象多硫芳烃光诱导自组装磷光

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    基于超临界溶剂热法的共价有机框架单晶超快制备

    孙江彭兰魏大程
    814-825页
    查看更多>>摘要：结晶聚合物材料的性质和应用在很大程度上取决于它们的结晶度.快速制备高结晶度或单晶聚合物材料不仅有利于研究其结构-性能关系,同时可以拓展其实际应用领域.然而,通过聚合将有机小分子高效精确地组装成单晶聚合物是一项具有挑战性的任务.为了解决这个问题,我们课题组开发了一种超临界溶剂热法来实现聚合物单晶的超快制备.该方法使用超临界二氧化碳作为反应介质,由于其具有高扩散率和低黏度,所以该方法极大地提高了聚合物晶体的生长速率.本专论回顾了共价有机框架材料的发展及常用合成方法,以及在单晶制备方面面临的挑战.从超临界流体的基本性质和应用、超临界溶剂热法的机理和优势、制得的共价有机框架单晶的结构表征和性质测试等方面系统介绍了基于超临界溶剂热法的聚合物单晶超快制备.最后,对超临界溶剂热法合成聚合物单晶面临的挑战和发展方向进行了展望.

    超临界溶剂热聚合物单晶共价有机框架快速制备

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    双螺旋液晶聚(2,2'-二磺酰基-4,4'-联苯胺对苯二甲酰胺)复合材料及其在锂电池中的应用

    纪非凡汪莹
    826-840页
    查看更多>>摘要：聚(2,2'-二磺酰基-4,4'-联苯胺对苯二甲酰胺)(PBDT)是一种主链型液晶聚电解质,其具有全芳香分子结构单元、超高的磺酸根密度以及可以形成分子内和分子间氢键网络的酰胺基团.本文介绍了PBDT在水溶液中表现出的一系列特殊性质,包括自组装成双螺旋构象、溶致向列液晶相、微米级超长持续长度以及沿聚合物链的各向异性离子传输.指出通过PBDT分子链的多尺度分子构象以及其选择性的离子传输特性,可以设计出具有各种功能的复合材料,例如PBDT基水凝胶、离子凝胶以及纳米复合材料.分析表明PBDT中高度取向的刚性棒状结构以及各向异性的反离子快速传输机制,不仅实现了 PBDT在固态电解质和锂电池电极黏结剂等领域的潜在应用,同时也预示着与PBDT有类似性质的刚性棒状聚电解质材料的开发在能源储存与转化领域以及其他相关应用方向的潜在应用价值.

    刚性棒状聚电解质双螺旋构象液晶相各向异性离子传输锂电池

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    可逆失活自由基聚合制备含氟聚合物的研究进展

    韩善涛许梦丽陈茂
    841-855页
    查看更多>>摘要：含氟聚合物具有许多优异的理化性能,在化工、新能源、生物医药等领域取得重要应用.可逆失活自由基聚合反应(RDRP)是实现聚合物精准合成的重要手段.然而,含氟烯烃单体的RDRP报道相对较少.本综述对侧链含氟聚合物和主链含氟聚合物的可控合成进展进行介绍,简述了含氟丙烯酸酯、含氟苯乙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯、偏氟乙烯、六氟丙烯、全氟烯基醚等单体的RDRP案例,总结了该领域面临的挑战.鉴于众多前沿领域对定制化合成含氟聚合物提出了迫切需求,发展含氟聚合物的可控合成方法将有助于拓宽含氟聚合物范围,推动开发高性能含氟聚合物材料.

    含氟聚合物含氟烯烃可控失活自由基聚合活性聚合

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    软物质中场论模拟方法的应用及展望

    熊俊棚李昶皓李剑锋
    856-871页
    查看更多>>摘要：软物质科学是物理、化学和材料科学领域的重要分支.但软物质系统因其多尺度结构和丰富的动态行为,给研究带来了巨大挑战.而场论模拟方法在应对这些挑战中显示出独特优势,其通过引入连续的场变量,为描述和处理软物质系统中的复杂相互作用提供了一个更加高效和宏观的视角.本文首先介绍了场论模拟方法的基本原理并阐述了它们在软物质物理上的应用,如蛋白质的HP模型结构预测、高分子链的静态拓扑缠结、化学反应或光反应驱动微观相分离等,接着探讨了深度学习等现代计算技术在软物质研究中的应用.最后展望了软物质研究领域的未来发展趋势,指出场论方法在软物质物理研究领域仍具有巨大优势.

    软物质场论模拟自洽场理论深度学习

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    基于直接电子转移的柔性纤维葡萄糖传感器

    李金妍唐成强李雯君黄滔...
    872-880页
    查看更多>>摘要：酶基电化学葡萄糖传感器具有优异的选择性和灵敏度,基于直接电子转移原理的第三代传感器有望解决第一、二代传感器所面临的易受氧气浓度干扰、电子介体不稳定等问题.因此,本研究基于聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)和葡萄糖脱氢酶(GDH)双组分开发了柔性纤维第三代葡萄糖传感器.该纤维传感器在10～500 pmol/L范围内具有良好的线性(R2=0.9968),灵敏度可达62.53 μA/(mmol·L-1 cm2),且不受氧气影响.纤维传感器还具有良好的柔性和可编织性,将其集成到织物中,实现了人在运动时汗液中葡萄糖的连续实时监测,为制备满足可穿戴需求的第三代葡萄糖传感器提供了新思路.

    柔性纤维葡萄糖传感器直接电子转移汗液监测聚34-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐

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    基于硼酸酯标签制备具有精确侧基结构的可控聚合物

    云杰徐超然谢志康杜昱璇...
    881-890页
    查看更多>>摘要：结构精确的聚合物在生物医药、信息储存、分级组装等领域具有重要作用,而其制备一直是高分子合成领域的挑战之一.本工作基于N-甲基亚氨二乙酸(MIDA)硼酸酯作为液相迭代合成中的标签,制备了4种不同结构的噻吩-苯基侧基的单体,对其经可控自由基聚合制备得精确侧基结构的聚合物.聚合物的紫外可见光谱和荧光发射光谱显示了不同侧基结构聚合物具有不同的光学性质,而这些聚合物在热性质和结晶性质方面呈现相似性,这来源于其相同的主链结构和同种成分的侧基.建立了MIDA硼酸酯标签合成精确侧基单体的方法,为实现聚合物侧基的精准调控提供了思路和可行方法.

    序列精准聚合物硼酸酯可控/活性聚合

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    芳纶纳米纤维增强的碳纳米管复合纤维

    孙虹纪蒋鸿宇刘沛雨杨哲...
    891-899页
    查看更多>>摘要：利用浮动催化化学气相沉积法可以将性能优异的碳纳米管(CNT)组装成碳纳米管纤维(CNTF),但如何有效增强碳纳米管纤维内部碳纳米管及其管束之间的相互作用力,以大幅提升其力学和电学性能,是该领域的一个重要难题.本文提出通过溶剂质子化策略,将芳纶纳米纤维引入碳纳米管纤维,制备得到了高性能的碳纳米管复合纤维材料,其拉伸强度达到1.23 GPa,杨氏模量达到26.97 GPa,相较于初始的碳纳米管纤维分别提升了 92.1％和133.5％.该复合纤维的比强度和比模量分别为28.67和628.67 cN/dtex,与芳纶纤维等高性能纤维相当.此外,该复合纤维兼具良好的柔性与电学性能,可以直接作为纤维电子器件的电极材料,展现出良好的应用潜力.

    碳纳米管纤维芳纶纳米纤维氢键高分子复合纤维

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    具有抗蛋白黏附与抗菌性能的蝌蚪状单链粒子刷的构筑

    朱杰吴乃冰赵晓雅范艳斌...
    900-909页
    查看更多>>摘要：基于蝌蚪状单链粒子与硅片表面的多位点协同非共价作用,发展了一种兼具操作便捷性和优异"生物防污"性能的PEG刷接枝策略.通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了聚乙二醇-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PEG-b-P4VP)嵌段共聚物,利用"静电介导"法对PEG-b-P4VP的P4VP嵌段进行链内交联,进一步加入过量的碘乙烷,制备得到P4VP"头部"完全季铵化的蝌蚪状单链粒子(TSCP-Q).在简单的溶液浸泡接枝过程中,充分交联塌缩的"头部"与硅片表面通过多位点非共价协同作用,显著减少其在表面的吸附面积,而充分舒展的PEG"尾部"则通过体积排斥效应,确保了TSCP-Q刷在表面的接枝均匀性.因此,所获得的TSCP-Q刷可在硅片表面实现了稳定且均匀地接枝,其中PEG"尾部"位于P4VP"头部"锚定层上方并有效遮蔽锚定层电荷.实验表明,TSCP-Q刷具有优异的抗牛血清蛋白(BSA)黏附性能(4.8 ng/cm2),并且能够有效抑制金黄色葡萄球菌(S.aureus)的繁殖(抗菌率可达81％).

    蝌蚪状单链粒子聚合物刷聚乙二醇抗蛋白黏附抗菌

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    溶液浓度对聚(3-丁基噻吩)溶液聚集态和薄膜结晶结构的影响

    骆雪冰赵清清李琳郑浩...
    910-920页
    查看更多>>摘要：共轭聚合物由于其特殊的力学、电性能或光电功能被广泛应用于各种器件中.在溶液加工过程中,其在溶液中的分子链构象和溶液聚集态会由于记忆效应传递到薄膜中,从而对薄膜凝聚态结构和性能产生重要影响.基于此,本文工作通过控制聚(3-丁基噻吩)(P3BT)的溶液浓度来调控P3BT在溶液中的链聚集态,进而深入研究溶液聚集态对P3BT薄膜的结晶结构包括晶型和结晶取向的影响,以及不同结晶结构和载流子传输性能的关系.结果表明,P3BT在低浓度的溶液中链聚集程度较弱,进而在薄膜中形成丁基侧链非交叉式排列的晶型Ⅰ结构,且以edge-on结晶取向为主;而在更高浓度的溶液中形成聚集更强的聚集体,在薄膜中形成丁基侧链交叉式排列的晶型Ⅱ结构,结晶取向为flat-on与edge-on共存.这些具有不同晶型和结晶取向的P3BT薄膜对有机场效应晶体管(OFET)的器件性能有直接影响.

    聚噻吩溶液态聚集晶型结晶取向场效应晶体管

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