最新刊期
      2021 年 第 52 卷 6 期

        专论

      • 牛超群,徐宇曦
        2021, 52(6): 549-564. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20288
        摘要：二维高分子是通过共价键连接的在二维平面内具有周期性排列结构的分子片，因其具备质轻、柔性、可调结构和高适应性等优点近年来受到了国内外研究学者的广泛关注. 可控制备二维高分子对于研究二维高分子的结构与性能关系、合成特定功能化改性的二维高分子具有重要的意义. 本文以本课题组的研究工作为出发点首先围绕一种天然二维高分子材料(石墨烯)的快速制备、组装、功能性复合及其电化学应用进行总结，然后针对新型合成二维高分子材料(二维共价有机框架(2D COF)，硅烯和二维共价三嗪框架(2D CTF))的制备方法、有效的分子设计和电化学应用进行总结，用于理解二维高分子的构效关系，为实现二维高分子的可控制备和高效应用提供了思路.  
        关键词：二维高分子;三维石墨烯;二维共价有机框架;二维共价三嗪框架;电化学能源存储   
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        发布时间：2021-11-03
      • 刘鸿,朱有亮,吕中元
        2021, 52(6): 565-577. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21008
        摘要：界面聚合是制备功能聚合物材料的重要手段，其产物的结构和性能与界面厚度及其化学特性、聚合速率、扩散速率等多种热力学和动力学因素有关. 实验受限于表征手段，对理解界面聚合的动力学机理仍有很大难度. 计算机模拟可以站在微观视角研究这一过程，是明确界面聚合产物结构与性质影响因素的有力工具. 本文以我们课题组近年来的工作为主线，对当前在界面聚合模拟研究领域所取得的系统和创新性成果进行总结和评述. 从界面聚合模拟方法的发展、固-液相界面聚合体系以及液-液相界面聚合体系3个方面进行介绍，为相关功能聚合物材料的理性设计和精准调控提供新的思路.  
        关键词：固-液相界面聚合;液-液相界面聚合;粗粒化;分子量分布;分散性   
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        发布时间：2021-11-03
      • 姚灏,王景霞,田威
        2021, 52(6): 578-601. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21010
        摘要：超分子拓扑高分子结合了非共价键的动态可逆特性和共价型拓扑高分子的结构特点，是一种具有广泛应用前景的高分子物种. 本文从超分子拓扑高分子的合成、组装及功能等三个方面综述了该领域的最新研究进展. 首先重点强调了利用直接或间接方法来构筑超支化、树枝状、星形、刷形、交联型和环形等超分子拓扑高分子的策略，其次从内部结构参数和外部环境响应两方面介绍了调控超分子自组装行为的主要方法，然后对其在生物医用材料、光电活性材料以及自修复材料等领域的潜在应用进行了较为全面的总结，最后指出了超分子拓扑高分子研究领域目前存在的关键问题和重要挑战.  
        关键词：超分子聚合物;拓扑高分子;超分子超支化聚合物;可控自组装;功能组装体   
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        发布时间：2021-11-03
      • 张召阳,李涛
        2021, 52(6): 602-616. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21023
        摘要：分子尺度电子学是利用单个分子或分子单层组装体作为活性单元来实现电子学功能的一门前沿科学领域. 基于自组装单分子膜(SAMs)的分子器件在分子电子学的实用化道路上具有很大的发展潜力与应用前景. 目前，SAMs功能器件的研究仍处于起步阶段，其性能还有很大提升空间. 本文首先评述了SAMs器件的构筑方法，针对直接蒸镀金属顶电极会对SAMs造成破坏的问题，介绍了3类软接触电极，包括液态金属、导电高分子和石墨烯顶电极；然后以固态光开关器件为例介绍了近年来功能器件上的一些新进展，分子优化设计对于提升器件响应活性具有重要意义；同时总结了共轭聚合物SAMs器件的制备方法和性能，通过合理的结构设计，共轭聚合物能进行电荷的长程输运，并有望提供比小分子更优异的光电功能；最后讨论和展望了未来的发展方向.  
        关键词：分子电子学;自组装单分子膜;分子器件;共轭聚合物   
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        发布时间：2021-11-03
      • 方威风,唐睿康,刘昭明
        2021, 52(6): 617-633. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21034
        摘要：传统无机材料合成遵循经典晶体生长方式，常以粉末颗粒形式存在，极大地限制了无机材料的性能. 高分子材料通过单体的可控聚合与交联实现了材料的连续、可塑制备，极大地扩大了材料的应用范围. 借鉴高分子化学中的封端策略，我们将无机离子寡聚体作为无机单体，替代了传统的离子前驱体，实现了无机离子化合物的聚合与交联，从而能够“像制造高分子一样制造无机物”. 本文从材料合成的角度出发，介绍了无机、高分子反应前驱体及材料制备模式，重点介绍了无机离子寡聚体及其聚合与交联过程，进一步展开介绍了基于无机离子聚合与交联在材料合成与应用方面的成果. 无机离子聚合与交联反应体系的提出，在材料合成方面促进了高分子与无机化学的融合，一定程度上打破对传统无机材料合成的认知，为新型功能材料的合成提供新的思路.  
        关键词：反应前驱体;无机离子寡聚体;聚合与交联;有机-无机复合;仿生材料   
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        发布时间：2021-11-03
      • 初笑,闫寿科,孙晓丽
        2021, 52(6): 634-645. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21036
        摘要：高分子物理领域的挑战性难题之一是调控高分子的结晶行为. 高分子结构具有多尺度的特点，且易受到各种本征因素以及加工过程中引入的外场与受限作用的影响. 高分子的结晶过程复杂多变，为避免最终产品性能的良莠不齐，促进高分子材料的实际生产和应用，需要建立高分子结构与性能的直接关系并实现对高分子结晶结构的精细化调控. 本文以几种典型高分子为例，重点阐述了我们课题组在有关薄膜和纳米孔道构筑的限域空间与分子链预有序熔体对高分子结晶行为的影响、相关结晶结构调控机制以及结构-性能关系等方面的研究工作，阐明了聚合物多层次结构调控领域存在的科学问题，并展望了其未来发展方向.  
        关键词：聚合物结晶;多层次结构调控;受限作用;熔体预有序   
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        发布时间：2021-11-03
      • 鲍丙坤,刘湍,林秋宁,朱麟勇
        2021, 52(6): 646-662. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21047
        摘要：光交联制备水凝胶技术具有非物理接触以及时空精确可控等优势，在细胞3D培养/打印以及组织工程和再生医学领域具有广阔的应用前景. 当前，光交联水凝胶的制备主要基于光引发自由基交联反应、光点击交联反应或光偶联交联反应. 本文分别介绍了以上交联反应各自的技术发展史、应用现状以及相关的优势和技术瓶颈. 还着重介绍了本课题组在光交联水凝胶领域开展的研究与转化工作，主要包括提出了利用光笼分子的光剪切释放活性基团触发偶联交联的非自由基光交联策略，即光偶联反应交联策略. 该策略实现了光交联水凝胶的低毒、可控构筑，同时赋予了光交联水凝胶技术的原位组织黏附特性，为该技术的最终临床转化奠定了基础.  
        关键词：水凝胶;光交联;偶联反应;组织黏附;临床转化   
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        发布时间：2021-11-03
      • 崔超华
        2021, 52(6): 663-678. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21068
        摘要：有机太阳能电池具有重量轻、柔性、半透明等突出优点，是新一代光伏技术的重要发展方向. 有机光伏材料是有机太阳能电池的核心，决定着器件的能量转换效率. 因此，发展合理的分子设计策略制备高效有机光伏材料是提升有机太阳能电池效率的关键. 本文总结了有机光伏材料的研究进展，着重阐述烷硫基侧链策略在调控给/受体材料能级、提升光伏性能方面的应用，论述从光伏材料的分子设计层面有效调控材料的聚集态行为、优化活性层形貌的策略，以及探讨现阶段有机光伏领域存在的科学问题及发展方向.  
        关键词：有机聚合物太阳能电池;本体异质结;电子给体;电子受体;能量转换效率   
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        发布时间：2021-11-03
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