高分子日报 晨报 · 今日第 1 期 · 2026 年 10 月 30 日 · 星期五
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晨报 · 今日第 1 期
氟化聚离子液体电解质借离子配体辅助传输实现 515 Wh kg⁻¹ 固态锂金属电池
研究将氟化丙烯酸酯聚合物与聚离子液体(PIL)共聚并优化 LiFSI 浓度,构建离子配体辅助传输框架,DFT 与分子动力学模拟显示阳离子 PIL 锚定 FSI⁻ 阴离子形成富阴离子的空间关联配位通道,促进 Li+ 跳跃传输。
合成与表征
Germa-Michael 加成制备水溶性 I 型锗基光引发剂
研究提出经 Germa-Michael 加成制备锗基水溶性光引发剂,该反应具有完全区域选择性,并给出了相应机理。引发剂水溶性由 PEG 链长决定,Mn ≈ 950 Da 的化合物 11 可完全溶解;Photo-DSC 显示其引发效率与现有锗基体系相当,在酸性至碱性 pH 下稳定,HT29 细胞中 10 µM 以内细胞毒性低。
材料与性能
框架去对称化实现金属有机框架的部分孔空间分割
研究提出通过框架去对称化实现部分孔空间分割(part-pacs),用低对称性 C2h 配体(如富马酸)替代高对称性 D2h 配体,在 acs 网络中引入结构畸变,使分割剂只占据部分位点,得到通式 [M3O(L1)3](L2)1/3 的结构。
F-Heat-S 策略让 PVA 水凝胶同时获得 9.43 MPa 强度与 2.55 S m⁻¹ 电导率
研究提出“冻融→热处理→盐析”(F-Heat-S)策略,制备出异质结构 PVA 水凝胶,拉伸强度 9.43 ± 0.19 MPa、韧性 25.90 ± 1.19 MJ m⁻³、电导率 2.55 ± 0.17 S m⁻¹,并具备抗冻性。
氢键芳酰胺基元逐级组装为折叠体、大环与笼状结构以放大碘吸附
研究将同一氢键芳酰胺基元逐级组织为无环折叠体、大环和笼状三种架构,碘吸附容量、动力学与保持率沿该序列逐步提升。按芳酰胺基元数归一化后,每个基元的吸附贡献也随架构升级而增加,表现为非加和的放大效应;在100倍竞争阴离子过量条件下,单个笼状分子最多捕获84个I3−。结构与计算分析将这一行为主要归因于逐级架构组织强化了基元层面的主客体相互作用,固态堆积则调节吸附空间的分布与可及性。
JACS:肟基萘二酰亚胺实现细菌还原性可视化分级与NIR-II光热抗菌
研究者设计肟基萘二酰亚胺(NONDI),首次证明肟基可作为生物响应基团:细菌将肟基还原为亚胺基,NONDI 完全转化为 NHNDI,机理上该还原触发肟基 N–O 键均裂并释放羟基自由基。NONDI 可逐步还原为 NHNDI、NHNDI•– 和 NHNDI2–,依细菌还原性由弱到强呈现四种不同颜色,从而实现细菌的可视化分级;NHNDI•– 的强 NIR-II 吸收还赋予其光热抗菌性能。
功能与应用
含氟塑晶阳离子构建富无机相界面,实现锂金属电池稳定循环
研究提出将氟引入塑晶阳离子结构,与含氟聚合物和锂盐复配得到一种固态聚合物电解质,其中含氟阳离子作为界面新型氟源、FSI⁻ 为常规阴离子氟源、含氟聚合物充当机械骨架。
4D打印负泊松比超材料电子皮肤结合1D-CNN实现关节运动多通道传感
研究团队用4D打印制备了以负泊松比骨架为核心的电子皮肤,骨架泊松比可在−0.41至−1.76之间调节,拉伸时横向膨胀并集中局部应力,从而放大摩擦电与压电(TENG/PENG)响应。九通道阵列在快速奔跑中输出约3 V信号并分辨3 Hz节律运动,配合轻量1D-CNN解耦时空串扰,不同任务的平均运动状态分类准确率超过95%。该方案针对关节复杂形变下的界面力学失配问题,面向智能可穿戴康复与人机接口。
高结晶PVA双圆盘水凝胶补片用于胃食管缺损全层修复
研究团队开发了一种由高结晶PVA水凝胶制成的双圆盘结构生物支撑补片,用于胃食管缺损的即时封闭与全层组织再生。该补片的多孔网络与弱结合水共同促进细胞粘附、迁移和组织浸润,高结晶度则提供力学强度与耐酸耐酶性能。在大鼠和兔模型中,补片实现了胃穿孔、食管穿孔和气管食管瘘的愈合,并再生出完整的黏膜、黏膜下层和肌层;在比格犬模型中进一步验证了有效性与安全性。
核–帽合成策略构建高发光NIR-II单分子胶束用于深组织成像与术中导航
作者提出核–帽合成策略,将含正交轴向与侧向位阻屏蔽网络的刚性D–A–D疏水核与亲水PEG外壳结合,构建出可经肾清除的NIR-II单分子胶束。该结构在水相中自组装为单分散胶束,水合直径约5 nm,抑制水致非辐射衰减与聚集诱导猝灭,最优探针NIR-II发射峰位于1034 nm,水相量子产率4.6%。凭借亚5 nm尺寸,胶束经肾与肝双清除路径,并实现全身与脑血管高分辨成像及术中荧光引导肿瘤切除。
可持续
生物基聚酯借环丁烷单元实现服役自增强与单体级闭环回收
研究团队以生物基聚酯为基体,引入环丁烷力敏基元,使材料在服役过程中通过 [2+2] 环加成形成共价环丁烷交联,原位构建自增强网络。该转变使氧气阻隔性能最高提升 330%、拉伸强度提升 21%,而同一环丁烷单元可在机械力作用下发生环化逆反应,提供力激活的解交联路径,从而在温和条件下实现完全的单体级解聚,再聚合所得材料与原始材料难以区分。材料还具备紫外屏蔽与荧光防伪功能。
快讯
- 基于形状记忆传感复合材料的非侵入式压力传感器用于圆柱电池早期热失控预警Small
- 可设计纳米酶实现酯与酰胺的位点选择性水解Small
- 有机分子工程IPB电极实现选择性铵捕获的电容去离子Advanced Materials
- 氰化物驱动亚硝酸根捕获强化锌空气电池凝胶/正极界面Advanced Functional Materials
- 调控共价有机框架局部电负性,主客体识别助力无金属氧还原Advanced Materials