基于聚合诱导自组装制备二氧化硅/聚合物纳米复合材料

纳米二氧化硅(SiO₂)颗粒以其高硬度、高比表面积、高稳定、价格合理等优势被广泛应用于复合材料的制备中,获得的SiO₂/聚合物复合材料通常具有优良的机械性能、很好的热稳定性以及增强的光学和电性能。近年来,随着聚合诱导自组装(PISA)的提出与发展,研究者们基于PISA发展了多种制备不同形貌聚合物纳米粒子的简便方法,为制备SiO₂/聚合物复合材料提供了新的思路。作者调研了近十年来基于PISA制备SiO₂/聚合物复合材料的相关研究,按照SiO₂与聚合物的结合作用和复合机理的不同,创新性地将SiO₂/聚合物复合材料的制备分为物理包封法、化学接枝法、超分子作用法和原位生长法。本综述重点论述复合材料的合成方法、主要性能及用途,同时分析各种复合方法的优缺点并对制备方法的未来发展做出展望,以期为相关领域科研工作者提供更清晰的脉络和更丰富的启示。     

可控/“活性”自由基聚合制备聚乙烯及聚卤代烯烃

可控/“活性”自由基聚合(CLRP)可以用于制备分子量分布窄、分子链缺陷少的聚合物,如聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯(PVDC)和聚偏氟乙烯(PVDF),且易控制上述单体与其他单体共聚得到嵌段聚合物。本文调研了近年来可控/“活性”自由基聚合(如碘转移聚合(ITP)、氮氧稳定自由基聚合(NMP)、可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合和金属催化的活性自由基聚合(OMRP)等)制备聚乙烯和聚卤代烯烃等方面的工作,并指出了未来的发展方向。     

“活性”/可控自由基聚合制备两性离子聚合物及其应用

两性离子聚合物是在高分子链段上包含丰富等量阴离子基团与阳离子基团的聚合物,因具备优异的亲水性、生物相容性等独特的性质,近年来在抗污染、生物医药等领域展示了极广阔的应用前景。按照其结构特征,可以大体被分为混合电荷型与甜菜碱型两性离子聚合物。目前两性离子聚合物的制备方法多种多样,从实际应用的角度出发,使用"活性"/可控自由基聚合制备两性离子聚合物具有独特的优势,如分子量可控、易于制备复杂结构聚合物等,这些特性拓宽了两性离子聚合物的应用领域。本文沿"单体直接聚合"和"聚合物后修饰"两条路径,介绍了使用"活性"/可控自由基聚合制备两性离子聚合物的优势及进展,同时从抗污染材料、生物医药材料、物质检测与分离等方面概述了两性离子聚合物的主要应用,并对其未来发展作出展望。     

刺激响应星形聚合物的合成及其药物可控释放研究

星形聚合物是从一个枝化点呈放射形连接出三条及三条以上线形链的一类具有特殊拓扑结构的聚合物.与组成和分子量相同的线形聚合物相比,星形聚合物具有明确的结构、较窄的分子量分布、较低的黏度和多功能性,已成为高分子领域的研究热点之一.引入刺激响应基团的刺激响应星形聚合物具有随外界环境变化而发生敏感调整的结构特征,并在药物可控释放方面具有重要的应用价值,受到广泛关注.本文总结现阶段刺激响应星形聚合物应用于药物可控释放方面的最新研究成果,主要根据不同的环境刺激信号进行分类,分别介绍了pH、温度、双重或多重刺激响应星形聚合物的合成方法,分析其在溶液中的自组装行为、刺激响应情况和药物可控释放功能,并对相关聚合物体系的改进和发展进行展望.     

铅卤钙钛矿-聚合物复合材料的制备及应用

铅卤钙钛矿纳米晶具有优异的光电性能,在太阳能电池、光电探测和生物成像等领域展现出巨大的发展潜力。然而,铅卤钙钛矿纳米晶自身稳定性差的缺陷制约了其在实际生活中的应用。将铅卤钙钛矿纳米晶嵌入到聚合物中以制备钙钛矿-聚合物复合材料是近年来发展起来的一种有效增强钙钛矿稳定性的策略,特别是致密的聚合物基质赋予钙钛矿纳米晶优异的水稳定性。本文综述了近十年钙钛矿-聚合物复合材料的制备方法及在发光器件和生物医药等领域的应用,探讨了目前仍存在的一些问题和解决方法,并对未来这一领域的发展进行了展望。     

RAFT链转移剂的选用原则及通用型RAFT链转移剂

可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT Polymerization)是目前最为常用的活性可控自由基聚合方法之一,因其产物分子量分布较窄、适用单体范围广、反应条件温和等优势得到了不同领域科学家的广泛应用。然而,科学家们在选择RAFT链转移剂(也称RAFT试剂)时,经常会忽略RAFT链转移剂与单体活性的匹配原则,导致在制备高活单体与低活单体的嵌段共聚物方面存在产物分子量分布宽、聚合速率慢,甚至反应无法成功进行的问题。基于此,本文首先综述聚合中RAFT链转移剂的选用原则,随后介绍近几年开发的一类同时适用于高/低活性单体聚合的通用型RAFT链转移剂(Universal/Switchable RAFT agent)的作用原理及适用条件,并着重探讨了基于通用型RAFT链转移剂制备高/低活性单体的嵌段共聚物的最新进展及应用。     

CO2刺激响应聚合物

CO2刺激响应性聚合物是新近发展起来的一类智能型刺激响应聚合物,是指在通入和排出CO2后,聚合物性质能够发生可逆性变化的新型聚合物。由于调控过程中仅仅涉及CO2以及一些惰性气体而不引入其他杂质,因此具有多方面的潜在应用价值。本文调研了这方面的工作,综述了几类CO2刺激响应聚合物的合成及其自组装,并指出了CO2刺激响应聚合物的应用前景和发展方向。     

刺激响应聚合物在金纳米粒子催化体系中的应用

刺激响应聚合物是近几年来研究的热点之一,这类聚合物能够感受外界刺激而发生响应,产生物理或化学性质的变化。金纳米粒子由于量子效应,具有良好的催化性质,因此有广阔的应用前景。但是在实际的应用中却常常面临易于团聚的问题,因此时常需要将其负载于载体之上。将刺激响应聚合物引入金纳米粒子催化体系之中,一方面可以发挥普通载体所能起到的分散作用,防止金纳米粒子团聚,另一方面也可实现可控催化,可以通过外界条件的改变来调控金纳米粒子的催化性能。本文综述了该体系近期的研究进展,从体系的构建方式、刺激响应类型等方面进行了论述,并对该体系的研究与应用进行了总结与展望。     

面向可持续发展的高分子科学教学实验设计：含席夫碱型动态共价键的可修复热固性材料的制备与表征

可自修复、可重复利用的热固性材料的设计与开发，是近年高分子材料的研究热点之一。本着为高分子教学实验探索更多可能性的初衷，本工作采用对苯二甲醛、双官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺为原料，构建了席夫碱型的交联网络结构，成功制备了一种可自修复、可重塑的热固性材料。由于材料中含有大量的亚胺键（■），在中温（80～100℃）下发生快速且可逆的亚胺网络重排反应，材料表现出良好的自修复和重塑行为。实验条件温和且操作简便，适合作为材料类教学实验和中学生科普实验进行推广。