源自天然小分子硫辛酸的聚合物材料融合了动态共价和非共价相互作用,能够协同优化机械强度和动态功能,在多个领域展现出广泛的应用前景。传统的硫辛酸热聚合受外部热源导致的温度梯度,常引发聚合不均匀的问题,制约了材料性能的进一步提升。针对这一挑战,成人网站 吴立新教授和李豹教授团队在硫辛酸聚合体系中引入1-烯丙基吡啶阳离子修饰的还原型多金属氧簇复合物,成功开发出一种基于近红外光调控的硫辛酸聚合新策略(图1)。该复合物不仅具备优异的近红外光吸收与光热转换能力,还兼具交联剂功能,可在近红外光照下同时作为光热剂与交联剂,实现硫辛酸单体的高效可控聚合。通过将光热剂均匀分散于单体体系中,在近红外光照射下,光热剂在聚合物基质内部多处产生局部热源,实现了由内向外、均匀扩散的热量生成模式。光热聚合缩短了热传导路径,促进了结构均一、交联度可控的聚合物网络的生成。在光热聚合过程中,光热剂中的C=C基团可与硫辛酸中的二硫键发生共聚,形成稳定的C─S共价键,不但可以抑制硫辛酸聚合物中S─S键的解聚,而且也在聚合物网络中引入了牢固的锚定点,提升了整体结构的稳定性和机械性能。利用这种策略,通过改变聚合物中单体比例,可以实现硫辛酸聚合物从粘性到弹性的精确调控。所制备的聚合物材料不仅展现出优异的粘附能力和力学性能,还因动态共价键的存在,在近红外光触发下表现出显著的重塑与修复能力,具有高效、可重复的再加工性能。利用还原态多金属氧簇作为光热剂和交联剂策略的近红外光调控的聚合方法具有操作简便、响应迅速以及空间时间可控等优势,除用于制备高性能硫辛酸聚合物外,也有望在其他单体的光热聚合体系中得到应用。

图1 基于多金属氧簇交联剂的硫辛酸光热聚合设计策略。

该工作以“Near-Infrared Photothermal Polymerization of Thioctic Acid Triggered by Polyoxometalate Crosslinker”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed.(doi:10.1002/anie.202523605)上,并被选为VIP文章。成人网站 博士研究生吴双玉为第一作者,成人网站 超分子结构与材料全国重点实验吴立新教授和李豹教授为共同通讯作者。

全文链接://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202523605.