頂刊動態｜Chemical Reviews／Nature子刊／PNAS等高分子材料學術進展匯總［160511期］

1、ACS Nano：高效，長距離光能傳輸的共軛聚合物共混微球

高度發光的π－共軛聚合物微球是通過能量供給型和能量接受型聚合物及其共混物的自組裝來制備。為了避免宏觀相分離，對成核時間和在溶液中各聚合物的生長速率進行了適當的調整。

圖1 PL通過接觸點在微球中傳播

筑波大學的Soh Kushida?等人對光致發光（PL）進行了研究。有效的供體-受體能量能在微球內轉移，兩種聚合物也能在微球內混合。單個微球的聚焦激光照射，激發出回音壁模式（WGMS），該回音壁由PL在球體內部產生并能實現共鳴。PL線的波長能夠通過不同顏色的波的混合比例來進行精確地調諧。此外，當幾個微球耦合成線性，密閉的PL通過接觸點在微球中傳播。使用自組裝的方法制備聚合物納米結構與高互溶性聚合物共混物，將有利于其在光電和光子器件的應用。

文獻鏈接：Conjugated Polymer Blend Microspheres for Efficient, Long-Range Light Energy Transfer

2、Angewandte：二維材料MoS₂的官能團化

二維層狀過渡金屬硫化物（TMDs），由于其獨特的性能和廣泛的應用前景，已經引起了科學家們極大的興趣。然而，由于其具有惰性，使TMDs官能團化非常具有挑戰性。

圖2 二維2H-MoS₂在硫空位里功能化

克蘭/琥珀納米科學研究所的Xin Chen研究團隊采用比較常規的方法——用半胱氨酸使2H-MoS₂官能團化。更為重要的是，帶有巰基的半胱氨酸官能團化為二硫胱氨酸的過程中，MoS₂起到了促進作用。按照最初的設想，制備出的胱氨酸被物理吸附到MoS₂上而并非2H-MoS₂的空缺處。其他的有機硫醇化合物及TMDs也出現了相似的情況。有機硫醇官能團化的二維MoS₂可能不會產生共價的官能團，而是產生容易除去的物理吸附。

文獻鏈接：Functionalization of Two-Dimensional MoS₂: On the Reaction Between MoS₂ and Organic Thiols

3、Angewandte：原位原子轉移自由基聚合法制備DNA上的納米級聚合物

在納米尺度上自下而上地制備圖案聚合物是先進納米器件發展的一個新興領域，如生物傳感器，流體流動，和納米光子學。DNA折紙技術提供了制備多種尺寸及形狀的不同體系的方法，并能在高精度的納米尺度上對聚合物功能化。

圖3 DNA上的原位原子轉移自由基聚合

在此，來自烏爾姆大學的Yu Tokura等人利用原位原子轉移自由基聚合（ATRP）制備出了不同高度的納米級圖案聚合物。經過交聯后，該接枝聚合物的納米結構在沒有DNA折紙模板的溶液中也能夠穩定存在。運用這種簡單的方法可制備低納米分辨率的圖案化聚合物，并為制備具有特殊功能的DNA的雜化材料提供可能。

文獻鏈接：Bottom-Up Fabrication of Nanopatterned Polymers on DNA Origami by In?Situ Atom-Transfer Radical Polymerization

4、JACS：一種制備發光材料的新方法

如果材料的主體是一個葫蘆狀的剛性疏水系統，發光的色團作為客體，這樣的體系可大幅度提高材料的發光壽命。刺激材料產生不同的顏色的光一直是一個重要的研究領域。

圖4（a）在水溶液中的熒光發射光譜

圖4（b）G1在不同水溶液濃度中的吸收光譜

近日，貴州大學的研究人員發現一種新的超分子法來制備可調制的發光材料，該方法基于材料主客體的相互作用，大大減少合成所需要的步驟，并有效提高其調節動態光的能力。當前的研究中，主要是用簡單的步驟合成單一的主體，而使熒光團成為單一的客體。用該方法合成的材料可以很好的應用在光電子器件、熒光傳感器件和成像設備中。該研究成果為制備出智能可調的發光材料提供了光明的前景。

文獻鏈接：Facile Cucurbit[8]uril-Based Supramolecular Approach to Fabricate Tunable Luminescent Materials in Aqueous Solution

5、Nature Communications：納米聚合物中的網絡動力學

在聚合物熔體中添加納米顆粒可以提高該聚合物的性能，這是一種被大家廣泛接受的觀點。近日，希臘科學家Guilhem P. Baeza發表了一篇關于納米聚合物動力學的論文。在這篇論文中，科學家主要研究二氧化硅納米顆粒與聚2-乙烯基吡啶混合物的流變特性和機械強度，并對一些動態結構進行分析。

圖5 納米復合材料的玻璃化轉變溫度

在系統動力學中，一些聚合物的相互作用，如二氧化硅負載的摩擦，使它們的分離變得更加困難。納米復合材料的流動特性是復雜的，可以通過改變填料加入的次序，使聚合物“橋梁”具有“網絡結構”的作用。

文獻鏈接：Network dynamics in nanofilled polymers

6、Angewandte ：Daphenylline的全合成

近日，名古屋大學科學家Ryosuke Yamada等已經實現六虎皮楠生物堿的合成。具有分子內Friedel–Crafts反應的交聯偶合反應引發三環DEF系統的形成。

圖6 虎皮楠生物堿的結構

研究人員利用立體三環DEF核心的特征形態和烷基化反應內酯的立體選擇性，使三環核心處側鏈通過Sonogashira偶聯反應進行Claisen重排。在脫離一個單位的甘氨酸分子后，利用分子內環加成反應的立體選擇性，構建了ABC環型系統。

文獻鏈接：Total Synthesis of (?)-Daphenyllin

7、Chemical? Reviews：一種可以作為土壤和水質凈化的藥劑-------微膠粒

土壤和水污染已經給人類的發展帶來了嚴重威脅，由于傳統處理技術低效、復雜且昂貴的原因，土壤和水質凈化一直是一個難題。

圖7（a ）表面活性劑的膠束的形成和臨界膠束濃度

圖7（b ）不同形狀的微膠粒

巴基斯坦真納大學的Afzal Shah等人對表面活性劑進行了研究。該表面活性劑中的自組裝膠粒可將疏水性污染物封裝起來。由于其具有的生物降解性，功能多樣性，可再生性等優點，使用生物表面活性劑為環保地處理污染物提供了很好的發展前景。

文獻鏈接：Micelles as Soil and Water Decontamination Agents

8、Acta Biomaterialia：采用三軸加工法制備電紡PH敏感核-殼納米復合材料

三軸靜電紡絲工藝為結構納米材料的生產提供了新的平臺，所制得的核-殼納米復合材料在口服結腸靶向藥物的投遞方面具有巨大的潛在應用。

圖8 一種改進的三軸靜電紡絲工藝及其制備核殼載藥纖維的過程

上海理工大學的Chen Yang等人使用改良的三軸靜電紡絲工藝生產新型的PH敏感聚合物和脂質復合物，產物可以促進難溶的水溶性藥物的溶解和滲透。研究人員通過使用ES100和純乙醇作為溶劑，用卵磷脂外雙芬酸鈉（PL-DS）作為溶質，可以連續的制得具有明顯核殼結構且呈線性形態的納米纖維。這種制劑在酸性條件下不分解，在堿性條件下分兩步釋放。體外滲透實驗發現這種材料可以提供更多的可通過結腸膜的DS。

文獻鏈接：Electrospun pH-sensitive core–shell polymer nanocomposites fabricated using a tri-axial process

9、PNAS:微凝膠溶液的“自愈”行為

一般情況下，晶體中的雜質會導致點缺陷甚至會抑制結晶化過程，但是這一準則卻不適用于由微凝膠顆粒組成的膠體晶體。

圖9 懸浮液在不同探測范圍內的成像

保羅謝爾研究所的Andrea Scotti等人發現這是由于大一點的顆粒可以壓縮并混入小顆粒組成的晶體中。當粒子濃度較小時，其邊緣的平衡離子可以看做是與每個粒子相關聯的內部自由度，從而不會影響溶液的滲透壓。當粒子濃度足夠大時，粒子邊緣的平衡離子可以脫離粒子從而能造成粒子內外的滲透壓差異，這種差異大于粒子的體積系數時，就會造成消溶脹的產生。大粒子在小粒子中會受到擠壓，并融入其晶體中，從而不會產生與一般晶體類似的點缺陷或者抑制結晶化過程。

文獻鏈接：The role of ions in the self-healing behavior of soft particle suspensions

本期文獻匯總由材料人高分子材料學習小組成員xiiluu,Mingliu,LRKT編寫整理。

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