硼酸酯聚合物的规划、拼装与使用

发表时间: 2024-09-18 19:28:28 发布者:欧宝娱乐手机版下载-油罐

  《科学通报》是首要报导天然科学各学科基础理论和使用研讨方面具有立异性、高水平和重要意义的研讨成果。报导及时快速,文章可读性强,力求在比较广泛的学术范畴发生深刻影响。

  依托官能团间的特异/高效成键反响,可猜测/定量化地将小分子堆砌成聚合物链或网络,这是高分子规划组成的一个前沿发展趋势。硼酸酯聚合物是这类高分子规划战略的典型代表,其构成进程是动态可逆的,且反响条件温文。1,2-二醇、1,3-二醇结构的小分子或聚合物,均可与硼酸或苯硼酸衍生物缩合构成硼酸酯聚合物。硼酸酯聚合物链间可构成B-N配位,驱动链段定向拼装。选用邻苯二酚基单体构筑的硼酸酯聚合物,还可与金属离子、金属氧化物、无机非金属氧化物等构成配位、氢键或静电作用。这些超分子驱动力均可诱导硼酸酯聚合物的溶液、本体或界面自拼装。

  近年来, 含苯硼酸或硼酸酯结构的聚合物在光学、外表工程、催化、储能、自修正资料、生物医学等许多范畴体现出了宽广的使用远景。但是,硼酸酯聚合物系统的拓宽离不开对单体分子结构具有普适性的组成办法;此外,聚合物链段间、链段与溶液或固体外表之间超分子作用力的精准操控,是硼酸酯聚合物可控/可猜测拼装范畴亟待打破的难题。

  厦门大学资料学院戴李宗教授团队袁丛辉副教授牵头的硼酸酯聚合物研讨方向在硼酸酯功用聚合物规划及其可控/可猜测拼装方面做了长时间的研讨。他们:

  ·近期,将硼酸酯聚合物对固体外表的程控相互作用从微观拓宽到微观,提出电化学战略程控聚合物粘附功用的新思路,安身硼酸酯聚合物水凝胶规划和电影响下粘性因子邻苯二酚基团程控“露出”和“屏蔽”的分子机制,完成了水凝胶对导电基体的快速、可逆、循环粘/脱粘,并建立了机器人在倒置和笔直平面程控攀爬的新模式(Science Robotics, 2021, 6: eabe1858)。

  根据在硼酸酯聚合物超分子系统的系列立异性研讨,戴李宗教授团队受邀在《科学通报》“庆祝厦门大学建校暨化学学科创建100周年专辑”编撰评述文章:“硼酸酯聚合物规划、拼装与使用”,介绍了硼酸酯聚合物的组成办法、超分子驱动力规划、溶液及界面拼装原理和功用化使用的研讨进展。论文榜首作者为厦门大学资料学院博士研讨生何柳,戴李宗教授和袁丛辉副教授为一起通讯作者。

  文章要点评论了B-N配位的超分子原理及其驱动硼酸酯聚合物在溶液系统中有序化的机制;论述了邻苯二酚基团强界面结合力与B-N配位协同驱动的硼酸酯聚合物可控/可猜测界面拼装的办法普适性机制;剖析了硼酸酯聚合物的动态、影响呼应特征,介绍了其在生物医学、自修正资料、光物理、外表工程、催化、储能等范畴的使用;最终评论了硼酸酯聚合物在动态键程控开裂/成键、分子砌块规划和B-N配位稳定性等方面所遇到的应战,展望了硼酸酯聚合物资料的未来发展趋势(见下图)。

  邻苯二酚强界面结合力与B-N配位协同驱动硼酸酯聚合物界面拼装,如下图所示。

  硼酸酯聚合物对不同纳米粒子的包覆。(a) @BPs、4@BPs、@BPs核壳结构纳米粒子的TEM 图; (b) 对应纳米粒子的TEM扩大图; (c) 元素线. 硼酸酯聚合物的使用

  原位药物负载的Fe3+-MOPs的制备进程和肿瘤微环境触发粒子外表可逆外表电荷演化

  (2)在动态自愈聚合物中的使用。硼酸酯键动态的可逆性是制备自愈性聚合物体的极佳元素, 可用于制备自修正资料、水凝胶电解质等。

  (3)在光物理范畴中的使用。以硼酸酯为呼应砌块的荧光资料可以对pH和糖类等客体极为灵敏, 可用于制备呼应微环境改动的智能光开关。

  Bce分子荧光的pH呼应行为。不同pH时, BCe水溶液在(a)天然光和(b)紫外线 nm)下的光学相片; (c) pH对BCe水溶液的荧光强度(激发光为360 nm)的影响; (d) pH在5.5和7.4之间改动时, BCe水溶液荧光强度可逆切换

  (4)在外表工程中的使用。邻苯二酚基单体可将硼酸酯聚合物包覆在功用性纳米资料外表并改动资料能级结构提高半导体功用。

  (5)在催化及储能中的使用。以硼酸酯聚合物为前驱体结合柯肯达尔效应可制备出多种元素共掺杂的高功用催化及储能碳资料。



最新文章