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    楊振忠教授團隊CCS Chemistry封面:告別稀溶液限制,高濃度下通過靜電調控實現高分子單鏈交聯
    2019-12-23  來源:中國化學會

      德國高分子科學家Kuhn(庫恩)于1956年首次提出高分子單鏈交聯理論。在極稀溶液中,當高分子鏈處于分離狀態時,單個高分子鏈可以實現分子內交聯折疊形成致密的球狀膠體。高分子單鏈交聯并合成納米顆粒在理論和工程應用方面具有重要價值,故引起廣泛關注。單鏈膠體在其表面和內部具有可調節的組分,可以作為納米反應器或功能材料。例如,分級組織的復合膠體可以模擬酶的結構和功能,在藥物遞送和微電子材料的制備方面具有廣闊的應用前景。然而上述理論指導的交聯過程必須在極稀溶液中進行,否則將出現支化甚至凝膠現象,發展高濃度實現高分子單鏈交聯方法學面臨挑戰。

      近期,楊振忠教授團隊在該領域取得重要進展,提出了高濃度下靜電調控交聯高分子單鏈制備納米顆粒全新方法。首先用單官能團試劑修飾高分子單鏈賦予電荷,利用長程作用隔離高分子鏈,通過多官能團作用實現分子內交聯。

      該方法具有普適性,可對系列含有聚乙烯吡啶、聚丙烯酸、聚異戊二烯等高分子及共聚物在高濃度下實施分子內交聯。一些體系交聯反應可在高達 300 mg/mL濃度下實現,突破了高分子鏈纏結狀態交聯導致凝膠化的傳統理念。高分子單鏈顆粒進而可作為模板制備其他組成與功能納米顆粒。

      同時該方法提供了基于共聚物順序連接高分子單鏈與納米膠體的新手段,該報道有望引起對高分子鏈結構與動態行為理論的深入研究。成果以封面形式發表在CCS Chemistry 2019年第五期。

      論文鏈接:https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.019.20190035#

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