中山大學(xué)李遠(yuǎn)超/奚斌、武漢紡大周陽 Angew 綜述：空間限域下的高分子力化學(xué)
2024-10-16 來源：高分子科技
關(guān)鍵詞：高分子力化學(xué) 力敏團(tuán)
近二十年來，隨著力敏團(tuán)（對機(jī)械力響應(yīng)的基團(tuán)）的不斷創(chuàng)新和開發(fā)，高分子力化學(xué)得到了快速發(fā)展，并成為實(shí)現(xiàn)聚合物材料各種力響應(yīng)功能的重要工具，如變色/發(fā)光、小分子釋放，以及聚合物可控降解等。然而，在聚合物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中力敏團(tuán)的力化學(xué)活化率很低（通常只有0.1-1%），這在很大程度上將阻礙高分子力化學(xué)在材料及器件方面的應(yīng)用轉(zhuǎn)化。因此，提高力敏團(tuán)在聚合物材料中的活化率具有非常重要的意義，也是高分子力化學(xué)領(lǐng)域所面臨的重大挑戰(zhàn)之一。
在限域空間中，分子的化學(xué)和物理行為會(huì)發(fā)生顯著變化，有望促進(jìn)力化學(xué)反應(yīng)，從而提高力敏團(tuán)的活化率。鑒于此，中山大學(xué)李遠(yuǎn)超副教授/奚斌教授團(tuán)隊(duì)與武漢紡織大學(xué)周陽教授合作，發(fā)表了題為“Polymer Mechanochemistry in Confined Spaces”的綜述文章，對近年來空間限域下的高分子力化學(xué)進(jìn)行了歸納總結(jié)，重點(diǎn)闡述了限域效應(yīng)對提高力敏團(tuán)力化學(xué)活化率的作用。該文首先簡要概括了將力敏團(tuán)引入限域空間的合成策略以及力化學(xué)活化的技術(shù)手段，然后分別詳細(xì)討論了限域在表界面上、聚合物自組裝體內(nèi)以及其它納米結(jié)構(gòu)中高分子力化學(xué)的研究進(jìn)展，包括表面吸附導(dǎo)致聚合物分子刷自發(fā)斷裂、聚合物膠束結(jié)構(gòu)促進(jìn)力敏團(tuán)活化、復(fù)合材料界面應(yīng)力集中效應(yīng)增強(qiáng)力敏團(tuán)活化（圖1），等等。最后對相關(guān)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，并對未來的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
圖1. 空間限域效應(yīng)增強(qiáng)力敏團(tuán)力化學(xué)活化的典型示例。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202417357.
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