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2026 年第 41 周 · 10.05 — 10.11每周一出刊

高分子周报 · 2026 年第 41 周 · 10.05 — 10.11

POLYMER HOT

第 1 期412026 年第 41 周10.05 — 10.11
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本期导读

本周机器学习引导设计空穴选择性自组装单分子层,使倒置钙钛矿电池效率达 26.36%。材料与性能方向,嵌段共聚物多态材料电路实现可回收多态切换,四嵌段介电薄膜在 150°C 下储能密度达 8.5 J/cm³。功能与应用方向,双支化氨乙氧基可电离脂质实现环状 RNA 递送,水基有机太阳能电池获 12.59% 认证效率。

头条

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
01

合成与表征

本版导读本周合成路线强调可控与可回收,涵盖 CO2 介导氨基酸聚合物闭环合成、芳氧基黄原酸酯超快水相聚合及热固性配方自主发现。

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。

Chemistry of Materials10.10

热固性信息学结合自主实验实现按需配方发现

该工作提出一套端到端流程,将部分自驱动实验室(p-SDL)与信息学驱动优化结合,用于发现并验证热固性丙烯酸酯配方。流程以整合内部实验、分子动力学模拟与文献数据的热固性丙烯酸酯数据库为起点,训练单任务与多任务预测模型并直接对接 p-SDL 指导实验、测量力学与加工相关性能。各组件先独立验证再联合部署,用于优化一种目标弹性体材料,人力投入减少超过 90%,完整优化仅需约 40 h 有效实验时间。

02

材料与性能

本版导读材料设计转向分子架构调控,瓶刷状 PEG 借四嗪弱相互作用凝胶化,氟碳疏水桥提升 n 型混合导体稳定性。

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。

ACS Applied Materials & Interfaces10.08

瓶刷状 PEG 水凝胶借架构放大四嗪弱相互作用实现无共价交联凝胶

研究用瓶刷状 PEG 高分子(线性主链密集接枝短侧链)将不足以使线性高分子凝胶化的四嗪 π–π 相互作用转化为稳定的超分子水凝胶,无需共价交联。该网络在约 65 °C 以下保持稳定,具有剪切可逆的固–液转变,并在四嗪失活后解组装;DFT 计算显示反平行四嗪–四嗪相互作用在室温下约为 17 kBT。

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 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。

03

功能与应用

本版导读应用端聚焦能源与分离,高温聚合物电解质膜电解槽制高纯氢并放大电堆,Tröger's base 多孔膜实现单价多价离子分离。

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。

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。

ChemRxiv 预印本10.07

双配体工程构建高利用率铁配合物负极电解液用于碱性全铁液流电池

研究团队以三乙醇胺为主配体、吡啶-3-磺酸盐(PS)为第二配体,开发出 Fe(TEA)(PS) 负极电解液,用于碱性全铁液流电池。计算与 Fe K-edge X 射线吸收谱显示其分子构型增大、配位环境更饱和;该配合物在 2 M NaOH 中溶解度达 1.41 M,Fe(III)/Fe(II) 氧化还原电对电位为 -0.87 V(vs. SHE)。

04

可持续

05

前沿论文

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(本期完)

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