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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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    可拉伸高分子光电器件的研究进展

    王思怡钟文楷黄飞
    1091-1110页
    查看更多>>摘要：可拉伸高分子光电器件是一类基于共轭高分子的独特器件,具备在承受机械应变时仍能维持其光电性能的能力,在可穿戴电子、可拉伸显示、生物医学传感等领域展现出广阔的应用潜力.近年来,国内外学者对器件与材料设计进行了大量的探索,为其性能提升和应用拓展奠定了坚实基础.本文以外在弹性与本征弹性2个维度为切入点,深入探讨器件形态设计、材料结构调控以及薄膜组分优化等策略,总结并评述其重要成果.最后,指出未来需要关注的重点研究方向,以克服商业化过程中面临的多重挑战,并展望可拉伸高分子器件的不断进步能为有机电子领域注入新的活力.

    共轭聚合物可拉伸有机场效应晶体管有机发光二极管有机光探测器

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    有机电化学晶体管分子材料与功能器件研究进展

    项兰义张凤娇狄重安
    1111-1133页
    查看更多>>摘要：有机电化学晶体管通过离子-电子耦合调控共轭分子的电子结构和导电能力,被认为是下一代柔性智能电子的理想载体.本文结合电化学掺杂工作原理,总结了有机电化学晶体管分子材料在离子-电子耦合性能以及在可拉伸性、机械顺应性和生物黏性等力学特征的研究进展,并介绍了器件在互补逻辑电路、生物传感和仿生神经突触等方面的功能应用.此外,从有机共轭分子设计、界面修饰、离子动力学调控和器件结构开发等方面入手,分析了提升器件性能和推动器件多功能化的研究策略,展示了有机电化学晶体管在智能电子方面的重要研究价值.最后,详细探讨了有机电化学晶体管在面向传感-适应-反馈-处理的一体化智能感知器件和低成本商业化制备等方面的关键挑战与机遇.

    有机电化学晶体管共轭分子电学性能力学特征多功能应用

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    超96％近红外光隔热率的高性能半透明有机太阳能电池

    李耀凯关诗陶李水兴左立见...
    1134-1144页
    查看更多>>摘要：半透明光伏是一种广受关注的太阳能光电转换技术,在吸光供能的同时,还可以保留一定的透光性.但半透明有机太阳能电池(semitransparent organic solar cells,STOPV)要想实现应用,必须解决能量转换效率(power conversion efficiency,PCE)、可见光透过率(average photopic transmittance,APT)与近红外光隔热率(infrared-light rejection rate,IRR)有机统一的问题.不同于传统的单一优化策略,本文工作通过采用高性能三元策略和多层光学调控层的方法来协同改善STOPV的性能.材料层面,通过结合宽带隙给体和2个吸收相似但对称性不同的近红外受体分子,将单结三元不透明有机太阳能电池的效率优化至18.66％.器件层面,提出三重光学调控方案,同时引入减反射层(anti-reflection layer,ARC),二氧化碲(tellurium dioxide,TeO2)光学层和带通滤光片(bandpass filter,BF),来优化器件的透光性.最终制备的最佳 STOPV,其 PCE 和 APT 分别达到了 12.82％和 35.70％,对应的光利用效率(light utilization efficiency,LUE)为4.6％,并且近红外光隔热率达到96.8％,实现了 PCE、APT和IRR的均衡提升.本文提出了一种开发设计高性能STOPV的有效方案,有利于进一步推动STOPV的商业化应用进展.

    半透明有机太阳能电池光学调控二氧化碲近红外光阻隔光电建筑集成

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    基于LiCl调控界面聚合的聚酰胺薄层复合纳滤膜制备与性能研究

    徐知源朱城业徐志康
    1145-1154页
    查看更多>>摘要：针对传统界面聚合反应可控性差、相应聚酰胺薄层复合膜结构和性能难以调控的问题,本研究以经典的哌嗪/均苯三甲酰氯在烷烃-水界面发生的聚合反应为研究对象,以氯化锂为哌嗪水溶液的添加剂,调控了反应生成聚酰胺分离层的结构,提升了聚酰胺薄层复合纳滤膜的分离性能.在氯化锂最适浓度为1.25 g·L-1时,所制备聚酰胺分离层的调和酰胺键密度有所降低,孔径则由0.51 nm增大到0.59 nm,而其表面形貌、化学组成、表面亲水性及荷电性没有受到明显影响.薄层复合纳滤膜的水通量提升了17％,达到216L·m-2·h-1 MPa-1,同时对Na2SO4的截留率维持在98.8％以上.此外,所制备的纳滤膜具有优异的耐压性、较宽的处理料液浓度范围以及较好的长期运行稳定性.

    界面聚合聚酰胺氯化锂薄层复合膜纳滤

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    马来酰胺酸-醋酸乙烯酯交替共聚物的光致发光性能及荧光水凝胶的制备

    郭照琰高易茹越刘振杰...
    1155-1164页
    查看更多>>摘要：马来酸酐-醋酸乙烯酯交替共聚物及其衍生物是一类非共轭光致发光聚合物,在防伪、转光等领域具有很好的应用前景.本研究对自稳定沉淀聚合法制备的马来酸酐-醋酸乙烯酯交替共聚物(PMV)微球进行了酰胺化和酰亚胺化改性,制备出了光致发光的水溶性马来酰胺酸-醋酸乙烯酯交替共聚物PMVN.通过对其光致发光性能的研究,发现其在室温和85 ℃下溶解的溶液及固体呈现出不同颜色及荧光特征,85 ℃下溶解的溶液及固体还呈现出蓝、红双发射的特性.在此研究结果基础上,成功制备出荧光水凝胶,所制备的光致发光聚合物和荧光水凝胶在疾病诊断、防伪和环境监测等方面具有很好的应用前景.

    马来酸酐-醋酸乙烯酯交替共聚物荧光水凝胶自稳定沉淀聚合发光团簇蓝/红双发射聚集诱导发光

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    双重导电网络柔性应变/温度传感器的制备及健康监测应用

    孟金华李沂蒙魏乐倩李雯昕...
    1165-1178页
    查看更多>>摘要：为了解决智能可穿戴柔性传感器宽应变传感范围和高灵敏度难以兼顾的问题,采用湿法同轴纺丝方法,一步制备了一种具有双重导电网络结构的带状纤维作为柔性应变/温度传感器.芯轴的碳纳米管在非溶剂致相分离过程中向鞘轴的聚氨酯扩散,导致碳纳米管嵌入聚氨酯形成导电网络,与芯轴碳纳米管导电层构成双重导电网络,聚氨酯作为鞘轴提供可拉伸性和保护作用.这种双重导电结构实现了低初始电阻(387 Ω)、宽应变传感范围(Sensing ε=425％)和高灵敏度(ε=0％～200％,GF=208.8;ε=200％～425％,GF=1359.2),而且它作为柔性传感器还能在0％～20％应变重复1.25×104次后保持相对电阻基本不变.此外,该柔性传感器还兼具温度传感功能(TCR=-0.240％/℃)和耐腐蚀耐水洗性,在智能可穿戴设备等领域具有广泛的前景.

    柔性传感器双重导电网络宽应变传感范围高灵敏度温度传感

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    双核异金属锰(Ⅲ)-碱金属(Ⅰ)配合物催化环酯类开环聚合反应研究

    王霖铎张绪刚段然龙边新超...
    1179-1190页
    查看更多>>摘要：设计合成了一系列以氯为轴向基团的锰(Ⅲ)和碱金属(Ⅰ)为核心的大环双金属中心配合物催化剂,并通过基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和元素分析对其结构进行了详细表征.该系列催化剂可以在环氧环己烷(CHO)存在下催化丙交酯(LA)和ε-己内酯(ε-CL)聚合.对不同的碱金属离子进行筛选和优化,以确保实现最佳的聚合效果.研究了配合物中不同的碱金属中心对其催化性能的影响,实验结果表明碱金属中心的引入改善了配合物的催化性能,表现出相较单核席夫碱锰催化剂更好的催化性能,配合物胺桥部分的空间位阻效应对其催化活性具有明显影响,同时,在外消旋丙交酯的立体选择性聚合中,这一系列的配合物催化聚合倾向于得到具有等规立构结构的聚合物,通过MALDI-TOF-MS表征了聚合得到的聚乳酸(PLA)的端基结构,说明这一系列双金属中心配合物在环氧化物存在下的原位引发机理.

    双核异金属催化剂聚乳酸聚己内酯开环聚合非均相催化剂

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    直链淀粉衍生物对聚甲基丙烯酸甲酯热性能的影响研究

    赵崴代枭张丽丽沈军...
    1191-1199页
    查看更多>>摘要：为探索自由基聚合所得聚合物结构与热性能的可控方法,采用氨基甲酸酯化法合成4种具有规则螺旋结构的直链淀粉衍生物,即直链淀粉-三(4-氯苯基氨基甲酸酯)、直链淀粉-三(苯基氨基甲酸酯)、直链淀粉-三(4-甲基苯基氨基甲酸酯)和直链淀粉-三(S-(-)-α-甲基苄基氨基甲酸酯)衍生物,并将其作为手性添加剂诱导甲基丙烯酸甲酯(MMA)的自由基聚合,进一步探究直链淀粉衍生物对所得聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)热性能的影响.通过核磁共振氢谱和圆二色光谱等确认直链淀粉衍生物的结构规整,取代完全,并具有规则的手性螺旋结构.采用凝胶色谱法、动态光散射、X射线衍射和热失重分析等对所得PMMA的分子量及其分布、分子链聚集行为和热性能进行了详细表征.结果表明,由直链淀粉衍生物诱导所得PMMA的热稳定性能获得明显改善,其中以对位甲基取代直链淀粉衍生物的诱导效果最好,可使PMMA的玻璃化转变温度和起始分解温度分别提高26和71 ℃,为甲基丙烯酸酯类单体的可控聚合方法提供了新思路.

    直链淀粉衍生物聚甲基丙烯酸甲酯热稳定性自由基聚合

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    限制几何构型三价钛金属配合物介导的可控自由基聚合

    秦宇飞景帅然刘波
    1200-1206页
    查看更多>>摘要：三价钛金属配合介导的自由基聚合因其可控性好、所得聚合物无需进一步纯化而受到广泛关注.本工作利用限制几何构型三价钛金属配合物1作为控制剂,分别与1-溴-1-苯乙烷(I1)、α,α-二甲基苄溴(I2)、1-碘-1-苯乙烷(I3)构成引发体系,引发甲基丙烯酸甲酯自由基聚合,研究了引发剂种类对聚合活性及所得聚合物的分子量及分子量分布的影响,进一步以1和I1构成的二元引发体系为模型,研究了聚合动力学,同时对单体与引发剂比例以及聚合温度对单体转化率、所得聚合物分子量及分布的影响进行了研究,结合核磁技术和顺磁共振技术对1和I1反应的跟踪,对聚合机理进行了推测.

    自由基聚合三价钛配合物甲基丙烯酸甲酯

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    双原位合成超低填充硼酸钙/聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米复合材料及其介电储能研究

    罗非艳李岩潼何利张迦宇...
    1207-1215页
    查看更多>>摘要：引入超低含量纳米粒子至聚合物基体能够同时改善介电常数和击穿强度,从而显著提升聚合物薄膜电容储能密度,有助于器件小型化.目前溶液共混策略中的有机溶剂回收及环境安全等诸多因素限制了超低填充聚合物纳米复合材料规模化制备及应用.本文工作提出双原位合成策略:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合与硼酸钙纳米粒子生长同步,无需任何溶剂实现0.2 wt％硼酸钙纳米粒子均匀分散于PET基体,且界面良好相容.聚酯纳米复合材料介电常数为4.91,最大储能密度为10.69 J/cm3,是纯PET 1.94倍.这种双原位合成策略能潜在扩展其他聚酯纳米复合体系,且能批量化制备,为探索聚酯纳米复合材料电能存储和其他应用提供理论依据.

    双原位超低填充介电性能储能密度

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