高分子月报 · 2026 年 10 月
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本月机器学习开始直接指导材料设计：团队用成对排序模型筛选自组装单分子层，倒置钙钛矿电池效率达 26.36%。合成方法学同样活跃，二氧化碳介导路线 1 分钟制得 NCA 单体，动态共价化学则让水凝胶在成型后重构网络。性能方面，嵌段共聚物多态材料韧性达 441 MJ m⁻³，四嵌段介电薄膜在 150°C 下储能密度 8.5 J/cm³。应用与可持续并进：碳纳米管薄膜干电极实现 14 天免重校准肌电接口，废 PET 经连续脱羧制苯收率 83.3%。
机器学习引导设计半刚性空穴选择性自组装单分子层，倒置钙钛矿电池效率达 26.36%
研究团队用成对排序 Siamese D-MPNN 在已发表 SAM 对照-目标数据对上训练，发现降低尾基平面性可提升 PCE，据此设计出七元环 SAM 4PABAP（ML 评分 +2.54）和 4PAHBAP（+5.52），均高于 4PACz（−0.32）。
Journal of the American Chemical Society一手原文 合成与表征
本版导读本月合成路线在温和条件下提速，并借热力学不对称与液–液相分离让动态键在成型后继续演化。
Journal of the American Chemical Society一手10.09CO2 介导闭环合成氨基酸聚合物：1 分钟成 NCA 单体、回收率 91.2%
研究团队提出一种以氨基甲酸酯为反应中间体的 CO2 介导合成策略，可在温和条件下 1 分钟内由 CO2 和氨基酸制得 NCA 单体，并实现超快可控 NCA 聚合，得到分子量可预测的氨基酸聚合物。
Nature Communications一手10.07利用动态共价化学的热力学不对称实现水凝胶合成后重构
研究提出在动态共价化学中引入热力学不对称，使网络定义键在材料成型后被替换而非仅发生键交换。在腙与肟的组合中，作者在水相条件下实现接近定量的腙到肟交换，动力学模型显示该交换由水解路径主导并具有非平凡的浓度依赖。用功能性烷氧基胺处理预成型的腙水凝胶，可在不破坏网络的前提下实现拓扑、力学与功能的重编程。
Journal of the American Chemical Society一手10.14群论指导轨道对称性调控：cis-喹吖啶酮衍生物实现窄带黄光 OLED
研究以量子化学与群论分析重新审视 cis- 与 trans- 喹吖啶酮异构体，发现 cis-喹吖啶酮（cis-QA）最低能跃迁为对称禁阻，跃迁偶极矩可忽略、本征发光很弱。
Journal of the American Chemical Society一手10.09芳氧基黄原酸酯 CTA 实现超快水相 PET-RAFT 聚合与光诱导自组装
研究报道一种带 2-萘氧基 Z 基团的芳氧基黄原酸酯链转移剂（CTA），在橙光照射下实现超快水相 PET-RAFT 聚合，表观增长速率常数 kpapp 达 0.89 min–1，2 min 内单体转化率超过 80%，Đ ≤ 1.2。
Macromolecules一手10.085-苯基-1,4-二氧杂环己-2-酮的可控开环聚合：立体可调且闭环可回收的聚酯
作者以乙醇酸甲酯与氧化苯乙烯为原料，经酸催化环氧开环与分子内环化一锅合成 5-苯基-1,4-二氧杂环己-2-酮（PhDO），H2SO4 催化路线分离收率 62%。
Journal of the American Chemical Society一手10.29利用液–液相分离实现二硫键动态共价聚合
研究报道了一种由氨基酸和二硫键构建的人工动态高分子液–液相分离体系，可在无序液滴的凝聚微环境中实现小分子与高分子之间的组成动态变化。液滴分区既提高了二硫键介导开环聚合的热力学驱动力，又在动力学上活化了二硫键的动态行为，从而在水中无催化剂自发合成高分子量聚二硫化物。所得聚合物形成热力学稳定的自缠结水凝胶，脱水后可定量光化学解聚，再生出原始质量的单体。
ACS Macro Letters一手10.13通过 ADMET 聚合与骨架氢化合成机械响应聚烯烃
研究以蒽–马来酰亚胺加合物为机械力响应基团，通过 ADMET 与 1,10-十一碳二烯共聚得到聚烯烃，在超声、球磨和压缩下表现机械荧光行为。对不饱和骨架氢化后得到半结晶聚乙烯，压缩下机械力响应基团活化效率明显提升。DSC 与 WAXS 分析表明，这一提升来自结晶度提高与链段运动受限，从而抑制能量耗散、更有效地把机械力导向机械力响应基团活化。
Macromolecules一手10.06聚合过程中结晶：低缠结固态可加工超高分子量反式-1,4-聚丁二烯的制备路线
研究以单活性中心催化体系合成反式-1,4-聚丁二烯（TPBD），发现以庚烷替代甲苯作聚合介质时，增长链在合成过程中快速结晶，形成更薄的晶体，产物具有更高的反式含量、分子量和熔点及热稳定性。
Angewandte Chemie International Edition一手10.28锂盐驱动Lewis pair聚合制备可化学回收的离子导电聚酯弹性体
研究报道了一种锂盐驱动的Lewis pair聚合（LPP）策略，用商用锂盐（LiTFSI或LiCF3SO3）与新型双官能N-杂环烯烃（NHO）组合，在温和条件下实现ε-己内酯、δ-戊内酯和rac-丙交酯的快速活性开环聚合，得到分子量可控、分子量分布窄的嵌段共聚物。
Journal of the American Chemical Society一手10.13连接键工程构建 1,6-anthrazoline 连接 COF，光催化产氢速率达 307.8 mmol g–1 h–1
研究通过亚胺键锁定与位点特异性质子化的两步后合成方案，制备了 1,6-anthrazoline 连接的共价有机框架 TP-PACOFs，其骨架为阳离子型全共轭结构，兼具高平面性、可调给体-受体特征与良好结晶性。
材料与性能
本版导读多态切换、氟碳疏水桥与闭孔应力调节等设计，把结构调控落到储能、离子传输与硅碳负极的实测性能上。
Nature Communications一手10.07嵌段共聚物多态材料电路：双相结晶调控实现可回收多态切换
研究报道了一种可回收的多态材料体系，通过自组装纳米结构中的双相结晶控制实现定量定义的状态与类电路转变路径。高结晶度与取向状态下材料韧性达 441 MJ m⁻³、真强度 738 MPa，可承受自身重量百万倍载荷；刚性态经调控后力阻尼最高 94%，优于 UHMWPE 与 Kevlar。
Journal of the American Chemical Society一手10.10受髓鞘启发的氟碳疏水桥设计提升 n 型有机混合离子电子导体稳定性
研究者受髓鞘结构启发，在 DPP-CNTVT 聚合物系列（2nFG-P，n = 1、2、3、4、6）中引入氟碳疏水桥，将离子与电子传输路径在分子层面分隔，以突破常规“π 骨架 + 亲水侧链”设计。
Advanced Functional Materials一手10.07四嵌段模块化设计实现可卷绕聚合物介电薄膜高温高效储能
研究提出四嵌段分子构建方法，将化学结构简化为通用模块，以兼顾热机械性能、电击穿、介电极化与损耗。目标设计的聚合物介电材料在150°C下储能密度达8.5 J/cm³、200°C下为6.4 J/cm³，效率均超过90%，断裂伸长率达40%，高于其他实验室制备的聚合物介电材料。该材料已实现大面积薄膜的卷对卷制备，并在苛刻条件下保持储能性能不下降。
Advanced Materials一手10.19闭孔作为内应力调节单元用于硅碳负极，2 Ah 软包电池循环 1200 次容量保持 80.0%
研究将闭孔引入杂原子掺杂碳骨架作为内应力调节单元，使氮掺杂硅碳复合材料的可逆容量达 1756.5 mAh g⁻¹、首次库仑效率 90.2%、3 C 下 868.4 mAh g⁻¹，50 次循环后电极厚度膨胀由 38.4% 降至 13.1%。
Advanced Functional Materials一手10.08非稠合共轭延伸小分子受体C5Qx-FTh使有机太阳能电池PCE达20.1%、非辐射能量损失降至0.18 eV
研究报道了一种非稠合共轭延伸策略，通过用单个噻吩基团延伸中心核并引入分子内F···S构象锁，使小分子受体C5Qx-FTh形成二面角低于1°的近共平面构象。该刚性骨架抑制了电子-声子耦合与激子静态无序，同时抑制分子链动力学并提升器件稳定性；理论与形貌表征显示分子间相互作用面积从302 Ų增至342 Ų，堆积模式由A-to-A转变为A-to-D，π-π与层状间距缩短。
Journal of the American Chemical Society一手10.22F–Cu–COF 实现 PFAS 超痕量检测与高效去除一体化
研究报道了一种可克级规模制备的氟化铜基共价有机框架 F–Cu–COF，采用露天一锅法合成并保持高结晶性与化学稳定性。该材料通过氟化孔道与氧化还原活性 Cu 中心的主客体耦合，在同一结合事件中同时实现 PFAS 捕获与浓度依赖的电化学信号输出，检测限为 5.2 pg L–1，吸附容量达 3824 mg g–1，并可用于流通式去除。
Journal of the American Chemical Society一手10.08电子布线离子嵌入宿主构建氧化还原编程双极膜，Li+/Na+ 分离因子达约 2000
研究将 Li+ 嵌入颗粒连接成复合电子-离子导体（CEIC），把电池型宿主转变为可存储、传递并释放 Li+ 的电化学膜，Li+ 传输主要由 Li1–xMn2O4 的嵌入/脱出主导，多孔膜的直接离子传输贡献较小。
Small一手10.12RAFT 聚合制备高含水玻璃态 PMAAc-b-PMAAm 水凝胶
研究团队通过 RAFT 聚合制备了聚甲基丙烯酸-b-聚甲基丙烯酰胺（PMAAc-b-PMAAm）水凝胶，利用嵌段序列促进 PMAAc 与 PMAAm 链段间形成有序氢键，并诱导体系微相分离，形成软硬畴双连续网络。该水凝胶在约 83 wt.% 含水率下室温保持玻璃态，拉伸模量最高达 8.1 MPa，明显高于无规共聚物类似物水凝胶及多数已报道的玻璃态水凝胶。
功能与应用
本版导读从肌电接口、环状 RNA 递送到天然产物无色谱纯化，器件与分离膜正走向长时稳定和规模化制备。
Nature Communications一手10.14碳纳米管薄膜干电极实现14天免重校准肌电接口
研究团队用卷对卷浮动催化化学气相沉积制备碳纳米管薄膜干电极，通过平衡结构与电学性能实现低电极-皮肤阻抗、高信号保真度、低运动伪影、高透气性和生物相容性，性能优于金标准湿电极。在多通道肌电接口演示中，该电极仅用数分钟训练数据即保持14天稳定信号与一致任务表现，无需重新训练模型。作者称这是自然条件下多日免重校准干电极系统的首次演示，其稳定性来自电极-皮肤界面本身而非算法持续适应。
Journal of the American Chemical Society一手10.10双支化氨乙氧基可电离脂质实现环状 RNA 体内外递送
研究报道了一类可电离脂质，可高效递送环状 RNA，其结构含氨乙氧基头基、双支化尾链以及兼顾氢键与可生物降解性的连接段。先导脂质 iL-19 在 C2C12 肌细胞中的蛋白表达比 Moderna 的 SM-102 制剂高约 28 倍，在 BALB/c 小鼠肌内给药后表达高 2.5 倍。
Science Advances一手10.31晶态三维膜实现天然产物无色谱纯化，紫杉醇截留约96%并富集四倍
研究团队用晶态三维膜通过有机溶剂纳滤实现复杂天然产物混合物的无色谱纯化，在商业红豆杉粗提物上连续运行6天，紫杉醇截留约96%、富集四倍，同时允许有价值的前体透过。膜在甲醇中溶胀可忽略，可稳定进行分子筛分；通过纳米球组装界面聚合可大面积制备连续晶态膜。生命周期评估显示其碳排放比液相色谱降低近一个数量级。
Angewandte Chemie International Edition一手10.08高温聚合物电解质膜电解槽电化学水煤气变换制高纯氢并放大至五片 MEA 电堆
研究报道了一种在 120 °C–200 °C 运行的高温聚合物电解质膜电解槽（HT-PEME），用于电化学水煤气变换反应制氢。该体系采用 RuIr/C 催化剂，Ir 位点改善 Ru 上 *OH 与 CO 吸附的平衡，加快 WGSR 动力学并降低过电位；运行温度高于水的沸点，反应界面转为气固界面，克服传质限制。
Science Advances一手10.10Tröger's base 多孔有机聚合物膜实现单价/多价离子选择性分离
研究报道了基于 Tröger's base 的多孔有机聚合物（POP）膜，其刚性共价交联微孔骨架可稳定埃级传输通道并抑制水合溶胀，实现单价离子的快速传输，同时近乎完全排斥 Mg2+、Al3+、SO4 2−、PO4 3− 等多价离子。
Angewandte Chemie International Edition一手10.27螺旋桨状共轭小分子经热诱导自组装提升深蓝QLED效率至23.24%
研究设计并合成了HPB-6tBu、HPB-2Cz和HPB-6Cz三种螺旋桨状分子，其结构抑制面对面堆叠并允许分子内环状离域。其中HPB-6Cz经热诱导自组装同时实现均匀HTL形貌与有序堆积，自组装后空穴迁移率提升6.03倍；将其掺入PVK后，掺杂HTL的空穴迁移率由2.21×10⁻⁵提升至1.55×10⁻³ cm² V⁻¹ s⁻¹。
Angewandte Chemie International Edition一手10.28吡啶鎓功能化水凝胶电解质实现溴离子活化的四电子锌碘电池
研究通过实验与计算比较 F⁻、Cl⁻、Br⁻ 对卤素中间体水解稳定性的影响，发现 Br⁻ 形成的 IBr₂⁻ 极化程度更低、更耐水解，据此设计出 PNA-PyBr 水凝胶电解质。
可持续
本版导读废 PET 与环氧复合材料被拆解回单体或保留纤维，生物基螺缩醛单体则让 PBAT 的性能与回收同步可调。
Journal of the American Chemical Society一手10.10Ru/W0.4ZrOx 催化连续脱羧实现废 PET 骨架收缩制苯，收率 83.3%
研究报道了一种直接催化转化废 PET 制苯的路线，通过连续脱羧把对苯二甲酸酯衍生的 C8 骨架收缩为 C6，在 Ru/W0.4ZrOx 催化剂上苯收率达 83.3%。
Journal of the American Chemical Society一手10.13苯甲醛作为氧化还原介体实现环氧复合材料中有氧 C–N 断裂
研究重新审视磷酸三钾介导的苄醇条件，发现苄醇原位生成的苯甲醛起关键氧化还原作用，通过此前未表征的机理促进聚合物 C–N 键形成亚胺离子，再经水解与碱促进消除分别断裂 C═N 和 C–O 键，从而回收双酚 A 并释放连接用二胺。碳纤维乃至玻纤织物均得以保留，回收碳纤维织物被再制为第二代复合材料，质量与力学性能接近原生。该机理认识或有助于热固性材料中选择性二胺回收策略的开发。
Advanced Functional Materials一手10.22工业级可回收碳纤维增强动态热固性复合材料实现全链条制备与回收
研究团队合成了一种工业级动态热固性树脂（IDR），通过在聚醚砜链与聚酯基动态共价网络之间构建物理互穿网络来调节粘度，并用现有工业涂布与辊浸渍工艺实现 CF/IDR 预浸料的规模化生产。
Macromolecules一手10.30用生物基螺缩醛二酯单体调控 PBAT 热机械性能并提升化学回收性
研究者在 PBAT 缩聚中逐步用生物基螺缩醛二酯单体替换己二酸酯和对苯二甲酸酯单元，使聚酯的 Tg 在 –20 至 63 °C 范围内可调，同时降低结晶度和熔点并保持原有分子量。螺缩醛单元在室温甲醇中引导其邻近酯键选择性断裂，产物经过滤回收后可重新聚合，再生材料的组成与性能与原生共聚酯几乎一致。该单体由乙醛酸、生物基季戊四醇和甲醇合成，E-factor 为 0.47。