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氯取代策略實現高效率和高穩定性的聚合物太陽能電池
何鳳課題組實現了有機太陽能電池效率和穩定性的雙重提高。目前何鳳課題組研制的氯取代聚合物太陽能電池能量轉換效率達到11.2％，是富勒烯類有機太陽能電池體系最高效率之一。 何鳳教授介紹，氯原子具有較強的電負性和原子半徑，能夠在更大的范圍內調節分子的能級結構，提高有機太陽能電池的開路電壓和效率。同時，氯原子在外圍有空的3d軌道，可以賦予電子單元或共軛體系更強的相互作用，同時可通過這種強的分子間相互作用有效地調節材料的薄膜穩定性，使其器件使用壽命長于其他太陽能電池。 此外，氯取代策略在合成上相對容易而且原材料價格較低，因此在工業生產過程中能夠大大節約成本，有利于太陽能電池的批量生產和商業化推廣。
南方科技大學
2021-04-13
新的含多膦酸端基的兩性離子聚合物及其制備方法和用途
本發明公開了一種新的含多膦酸端基的兩性離子聚合物及其制備方法和用途。本發明含多膦酸端基的兩性離子聚合物具有如式（Ⅰ）所示的結構：式（Ⅰ）中，10≤n≤37。本發明含多膦酸端基的兩性離子聚合物可用于金屬氧化物表面接枝改性，使改性表面具備優異親水、抗蛋白質吸附能力、抗細菌附著能力，特別適用于含金屬氧化物表面的醫用生物材料表面的快速改性修飾，提高材料的生物相容性、抗細菌附著和表面潤滑能力。
浙江大學
2021-04-13
一種以有機聚合物為基質的反相/弱陰離子交換混合模式色譜固定相的制備方法
本發明涉及一種以有機聚合物為基質的反相弱陰離子交換混合模式色譜固定相的制備方法。本發明針對硅膠作為固定相基質耐受pH值范圍窄，以及高交聯苯乙烯-二乙烯苯微球不容易衍生化反應的限制，制備了耐受pH值范圍寬，含有大量的環氧基而易于衍生化的單分散性好的高交聯甲基丙烯酸縮水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球基質；本發明通過在高交聯聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球引入十八烷基胺，制備了反相/弱陰離子交換混合模式色譜固定相；通過色譜表征表明該固定相具有空間選擇性、氫鍵作用、π-π作用和疏水性等多種分離作用機理；可用于十三種亞硝胺完全分離，顯示出良好的分離效果。
浙江大學
2021-04-11
中美科學家合作在依托新型導電聚合物研發柔性可拉伸高密度微陣列電極方面取得重要進展
柔性可拉伸的電極在可穿戴設備中記錄肌肉電活動、腦機接口獲取腦或神經界面信號等方面均具有廣泛的應用。
科技部生物中心
2022-04-12
國科大材料學院黃輝團隊在基于C-S鍵活化的室溫交叉偶聯制備聚合物半導體材料研究中取得重要進展
該項工作發展了首個利用碳-硫鍵活化的Stille交叉偶聯聚合。在溫和的反應條件下，制備了一系列高溫Stille反應難以獲得的聚合物半導體材料，從而為合成低成本，高性能的有機/高分子半導體材料提供了新的研究思路。
中國科學院大學
2022-06-01
嵌段共聚物節能、環保的聚合反應擠出技術
苯乙烯與二烯烴嵌段共聚物包括苯乙烯類熱塑性彈性體（SBS, SIS,）、溶聚丁苯橡膠，星型SSBR, 星型SIBR等的橡膠材料，以及透明高抗沖聚苯乙烯K樹脂。目前，前者在全世界已形成了數百萬噸的生產能力和消費量，廣泛的應用于輪胎橡膠，改型瀝青，熱溶膠，壓敏膠，制鞋，聚合物改性等領域；后者K樹脂由于將橡膠嵌段的球粒直徑控制在納米數量級，因而同時具有優良的透明性、抗沖擊性、抗彎折疲勞和加工性能，因此在醫用包裝材料，醫用器械材料，辦公用品、家用電器、汽車、化工、儀表等領域都具有極廣的應用，這是通用高分子材料所無法替代的，但是目前我國K樹脂尚未成功工業化。本項目采用聚合反應擠出技術，該技術以擠出機為反應器，充分利用螺桿擠出機對高粘度介質也具備有效傳熱、傳質的特點，將單體聚合與高聚物加工兩個過程合二為一，實現無溶劑本體聚合，直接在擠出機中幾十秒鐘內由單體聚合成超高分子量聚苯乙烯、苯乙烯類熱塑性彈性體、K樹脂等。本項目通過混合單體進料方法，得到的聚合物經NMR，IR，DMA，GPC，TEM，SEM，AFM測定及理論分析發現其為（SB）n多嵌段的共聚物。B橡膠嵌段的分散相尺度在自然狀態下呈納米級球狀分布。有高達220％以上的超高斷裂延伸率。在液氮中沖斷面呈現出典型的韌性斷裂形貌。該技術成熟度已達到可中試階段。如采用分段加料的方式，由單體一步本體聚合得到當今世界上必須用耗能、污染的溶液聚合法方可得到的SBS、SIS等嵌段聚合物，其技術成熟度同樣已達到可中試的階段。該技術已申請了3項國家發明專利，具有完全獨立的知識產權。
華東理工大學
2021-04-11
一種去除聚合松香甲苯溶液中不溶物的方法
該項目已經獲得國家發明專利：專利號：ZL200510130795.9。 聚合松香是松香改性的產品，由于聚合松香具有色澤淺、軟體點高、不結晶、不氧化等優點，被廣泛的應用于油墨、油漆、膠粘劑和合成樹脂等的生產，同時還應用于橡膠、電氣、造紙及制造多種助劑等。但是，聚合松香中的甲苯不溶物在國產聚合松香中普遍存在，這是一個不容忽視的問題。甲苯不溶物的存在既影響了產品質量，也增加了成本。所以，去除聚合松香中的甲苯不溶物顯得特別重要。然而，到目前為止，國內尚沒有較好的技術可以實現聚合松香中的甲苯不溶物的去除。 該項目在不影響聚合松香性能的基礎上，將聚合松香中的甲苯不溶物的含量降到0.01%以下。所用的工藝簡單、快速和所需成本低，能有效降低聚合松香甲苯溶液中的不溶物。
北京科技大學
2021-04-11
無機離子聚合與新型聚合材料的創制
首次構建出無機離子寡聚體并可以通過“無機離子聚合”全新途徑可塑地構建出無機材料，實現“像制造塑料一樣制造無機物”（Nature 2019）并可以進一步實現無機材料的相互融合（Science 2021）。
一、項目分類
重大科學前沿創新
二、成果簡介
首次構建出無機離子寡聚體并可以通過“無機離子聚合”全新途徑可塑地構建出無機材料，實現“像制造塑料一樣制造無機物”（Nature 2019）并可以進一步實現無機材料的相互融合（Science 2021）。這些成果突破了無機塊體材料依賴高溫燒結定形的傳統途徑，可以在常溫條件下實現構建，為功能材料的制備提供革命性的科學新基礎，特別適合在生物體內開展仿生合成。目前已經顛覆性地實現以下突破：
1）結合生物礦化實現人體牙釉質的再生（Sci Adv 2019），再生層與天然牙釉結構完全一致，擁有相同的生物力學特性。該工作打破了傳統口腔醫學中牙釉質不能再生的認知，引領新一代口腔材料從“填充型”轉變為“再生型”。目前已進入轉化研究階段，樣品能夠高效地修復牙齒表面的微小缺損。
2）結合傳統有機聚合發展出有機-無機共聚新技術，可以制備出有機-無機共聚物（Angew Chem Int Ed 2020）。與傳統的有機無機復合材料不同，共聚型新材料能夠在分子尺度上實現有機和無機相之間的相互融合，從而構建出結構完全均一、具有優異力學性能的輕質高強材料。特別是在傳統高分子材料中引入無機離子鍵可以顯著增強材料原有的力學性能，例如通過無機離子寡聚體可以大幅度改善傳統塑料材料。
“無機離子聚合”可以構建出柔性無機離子材料，開發出礦物基塑料替代新材料，被稱為“石頭變塑料” （Adv Mater 2022）。礦物基塑料材料與傳統塑料相比在保持制備可塑性和結構韌性的同時，具有高強、高硬和高熱穩定性等新特征，而其礦物的本質特征還可以使材料能夠融入到自然的礦物循環中，為解決塑料污染問題提供新策略，是一種環保型的新材料。
浙江大學
2022-07-22
無皂乳液聚合法制備高聚合度聚乙烯醇
傳統的聚乙烯醇制備工藝為在甲醇中的溶液聚合法，根據聚合度的不同要求，調整引發劑及甲醇配比，可以獲得從300-2600左右聚合度的聚乙烯醇。對應更高聚合度的聚乙烯醇，如超過3000以上，溶液聚合方法基本無法實現。因為隨著聚合度的提高，體系粘度太高，存在散熱及輸送困難，轉化率難以提高，因此高聚合度聚乙烯醇只能采用其他聚合方法實現。本課題組成功開發了無皂乳液聚合制備高聚合度聚乙烯醇的方法。其基本原理為在較低的溫度下（低于30度），不添加乳化劑，采用氧化還原引發體系，成功實現了醋酸乙烯單體的無皂乳液聚合。做成的乳液非常穩定，粒子較細，攪拌桿上無殘留物。仍然需要添加少量破乳劑，讓粒子迅速聚并沉淀，然后過濾，洗滌，干燥，得到聚醋酸乙烯酯。在將聚合物溶解在甲醇中，經常規醇解，得到聚乙烯醇。 主要技術指標： 該聚合方法的優點：不添加乳化劑，聚合物純度高，無雜質引入。固體含量可以在30-45%之間，反應過程平穩，聚合速度快，在3-5小時聚合完成，聚合轉化率可以達到99%以上。采用同樣的方法可以獲得不同聚合度的聚乙烯醇，根據GPC及粘度測試對比，聚合度最高可以達到6000。 聚合溫度低，能耗低。項目目前在研制階段，成果權屬為我校獨自擁有。
四川大學
2021-04-11
一種通過表面引發聚合在金屬材料表面接枝陰離子型共聚物的方法
本發明屬于金屬材料表面改性技術領域，具體涉及一種通過表面引發聚合在金屬材料表面接枝陰離子型共聚物的方法。本發明采用表面引發聚合技術，首先將引發劑錨固到金屬材料表面，隨后加入陰離子型單體和共聚單體，通過表面熱/光引發聚合反應制備得到陰離子型共聚物修飾的金屬材料。本發明具有操作簡便、反應條件溫和等優點，通過該方法接枝在金屬材料表面的聚合物層穩固、均勻且化學結構易調，從而拓寬了其在醫療器械、電子能源、航空航天等領域的應用前景。
復旦大學
2021-01-12