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  動態(tài)共價鍵是一類在一定條件下（如：光、熱、濕度刺激等）可以發(fā)生可逆交換的化學鍵。將動態(tài)共價鍵引入高分子中能形成動態(tài)共價高分子網(wǎng)絡（Dynamic Covalent Polymer Network，簡稱DCPN），其具有與傳統(tǒng)熱塑性和熱固性高分子迥然不同的特性。在過去十年中，DCPN在新的動態(tài)共價化學，基本材料概念和新興應用等方面取得了巨大的進展。該綜述聚焦于化學回收（Chemical Recycling）、自修復（Self-Healing）、固態(tài)塑性（Solid-State Plasticity）以及拓撲轉換（Topological Transformation）四個方面的進展，著重探討了功能材料的網(wǎng)絡結構設計，并展望了DCPN如何與傳統(tǒng)熱塑性和熱固性高分子互補，共同塑造未來。

  高分子的重復利用及回收對環(huán)境保護、能源節(jié)約起到重要作用，近來討論度漸高。DCPN因在化學回收和自修復中的獨特作用而備受關注。為此，該綜述總結了DCPN在化學回收和自修復領域的最新進展，并從技術層面深入探討了這兩類應用存在的本質問題以及目前還沒有真正實現(xiàn)工業(yè)化的原因。此外，DCPN擁有傳統(tǒng)熱塑性和熱固性高分子無法提供的功能特性。其中，最重要的性能就是固態(tài)塑性，即材料在固體狀態(tài)下能發(fā)生塑性變形，從而改變永久形狀，賦予材料新的性能。擁有固態(tài)塑性的DCPN在形變裝置，人造肌肉和微納米加工等領域都顯示出無與倫比的設計多功能性。

  拓撲結構決定了高分子的性能，從而影響其應用。為達到理想性能，高分子的拓撲結構一般經(jīng)過預設計，且在材料合成后不能改變，除非他們含有能進一步聚合的“活性中心”（例如：活性聚合）。和傳統(tǒng)結果不同的是，利用動態(tài)鍵能操縱高分子網(wǎng)絡的拓撲結構，可以便捷地對拓撲結構進行后編程。由于動態(tài)鍵可以被反復激活，該綜述中提出活性網(wǎng)絡（living network）的概念，認為拓撲結構能轉變的DCPN可以被看作活性網(wǎng)絡。這一概念強調了合成后網(wǎng)絡拓撲結構的改變，包括高分子網(wǎng)絡的持續(xù)進化和增長。綜述中列舉了三類利用不同機理實現(xiàn)的拓撲轉換：利用活性鏈增長實現(xiàn)的拓撲轉換、模板誘導的拓撲切換和拓撲異構（Topological Isomerization），總結了它們的顯著特征和優(yōu)勢，并以此驗證了活性網(wǎng)絡的概念。

  總而言之，與傳統(tǒng)熱固性和熱塑性高分子不同，動態(tài)共價高分子是一類具有獨特性能的高分子材料，未來有望與傳統(tǒng)高分子一起為人類社會增光添彩。近日，該長篇綜述評論文章在國際權威綜述期刊《Chemical Reviews》上發(fā)表，題為“Dynamic Covalent Polymer Networks: A Molecular Platform for Designing Functions beyond Chemical Recycling and Self-Healing”，通訊作者為謝濤教授，第一作者為鄭寧博士。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.0c00938