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功能高分子学报

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2024年06期

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研究论文 | 用于快速高容量储钠的拓扑缺陷层状多孔炭

研究论文 | 用于快速高容量储钠的拓扑缺陷层状多孔炭

以交联自组装层状嵌段共聚物为前驱体，通过低温掺杂-高温脱除杂原子策略制备了一类拓扑缺陷层状多孔炭（TDLPC）。通过扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、顺磁共振波谱仪、透射电子显微镜、小角X 射线散射仪和比表面与孔隙度分析仪等研究了TDLPC 的层状形貌、缺陷结构、闭孔结构和开放孔结构。结果表明：杂原子脱除可以引发周边碳原子重排， TDLPC 具有丰富的拓扑缺陷以及闭孔结构；原位形成的氧化硅模板在刻蚀后赋予TDLPC 适量的开放微/介孔；TDLPC 作为钠离子电池负极材料兼具高斜坡容量（130 mA·h/g）和高平台容量（83 mA·h/g），并且表现出优异的倍率性能（5 A/g 下比容量为162 mA·h/g）以及长循环稳定性（1 A/g 下循环500圈容量保持率高达94%）。
研究论文 | 氰基取代的石墨炔材料的制备及其电催化性能

研究论文 | 氰基取代的石墨炔材料的制备及其电催化性能

为探究氮原子对石墨炔电催化性能的影响，从分子设计出发，通过1,3,5-三溴-2,4,6-三甲腈苯和2,4,6-三乙炔基-1,3,5-三嗪之间的Sonogashira 偶联反应首次将氰基引入石墨单炔中，制备了氮掺杂型石墨炔(TCN-GY)。通过X 射线光电子能谱技术（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）等研究了热处理对石墨炔结构的影响。结果表明：通过热处理能够调节石墨炔的孔径结构，暴露活性位点，热处理后的氮掺杂型石墨炔衍生物(TCN-GY-800) 具有较高的比表面积以及丰富的氮含量，在电催化氧还原测试中表现出较高催化活性，其半波电位(0.76 V) 接近商业Pt/C 催化剂的半波电位(0.78 V)。同时，在锌空气电池测试中， TCN-GY-800 表现出接近Pt/C 的功率密度(142.9 mW/cm2) 和比容量(570.0 mA·h/g)。
研究论文 | 氧化铝/聚氨酯导热胶的动态流变行为与性能

研究论文 | 氧化铝/聚氨酯导热胶的动态流变行为与性能

关键词：聚氨酯；氧化铝；动态流变行为；两相模型；搭接剪切强度；热导率中图分类号： TQ436 文献标志码： A
研究论文 | ε-聚赖氨酸复合水凝胶的制备及抗菌性能

研究论文 | ε-聚赖氨酸复合水凝胶的制备及抗菌性能

利用冻融法制备了负载不同质量分数ε-聚赖氨酸(ε-PL) 的聚乙烯醇(PVA)/壳聚糖(CS) 复合水凝胶（PCE），并对该复合水凝胶的表面形貌、热稳定性、溶胀性、抗菌性和细胞毒性进行了探讨。结果表明：ε-PL 的加入使PCE 复合水凝胶的热稳定性增强；随着ε-PL 含量的增加，水凝胶的溶胀率呈现出先减小后增大的趋势；此外，当ε-PL 的质量分数达到0.6% 时， PCE 复合水凝胶即可完全杀灭金黄色葡萄球菌和大肠杆菌；PCE复合水凝胶也具有优异的细胞相容性。
研究论文 | 基于植酸掺杂聚苯胺的光热自修复防腐涂层

研究论文 | 基于植酸掺杂聚苯胺的光热自修复防腐涂层

以植酸(PA) 掺杂聚苯胺(PA/PANI) 作为光热转换材料和防腐蚀抑制剂构筑了一种光热自修复智能防腐涂层。通过扫描电镜、电化学阻抗及盐雾测试研究了PA与PANI 的掺杂质量比(m(PA)/m(PANI)) 以及PA/PANI 的添加量(w(PA/PANI)) 对涂层防腐性能及自修复性能的影响。结果表明， PA/PANI 的加入能够同时提高涂层的附着力、防腐性能和自修复性能。当m(PA)/m(PANI) 为10， w(PA/PANI) 为1% 时， PA/PANI 在涂层中的分散性最好，涂层的拉拔附着力从2.06 MPa 提升至3.48 MPa，800 h 盐雾测试中未观察到任何腐蚀迹象。经过仅10 s 的近红外光照辐射后，涂层的表面划痕几乎完全消失，其阻隔性能得到有效恢复，低频阻抗值（|Z|0.1 Hz）从6.58×105 Ω·cm2 提升至2.25×108 Ω·cm2。
研究论文 | 聚乙烯醇与硼酸改性醋酸纤维素的性能

研究论文 | 聚乙烯醇与硼酸改性醋酸纤维素的性能

醋酸纤维素(CA) 热加工窗口较窄，难以进行熔融加工，通过引入交联剂构建共价交联网络是提升醋酸纤维素力学性能的有效手段，但共价交联网络影响其重复加工性能。以聚乙烯醇（PVA）和硼酸（BA）为组合添加剂，在温和条件下，通过溶液加工法制备了基于可逆共价硼酸酯键的新型动态交联CA-BA-PVA 材料。该方法简单、高效，且保持了醋酸纤维素材料的外观不变。结果表明，相较于未改性的醋酸纤维素，引入可逆交联聚合物网络，可提升醋酸纤维素的诸多性能，包括热稳定性、流变性能、抗蠕变性能和拉伸强度等。此外，该材料具有良好的可重复加工性，经过3 次加工循环实验后，透明度以及拉伸性能均未发生显著变化。
研究论文 | 低黏度混合酸酐固化环氧树脂的设计与性能

研究论文 | 低黏度混合酸酐固化环氧树脂的设计与性能

以低黏度三官能环氧化合物为环氧单体，并借鉴“杂质降低熔点”概念设计混合酸酐固化剂，设计了一种兼具力学性能与低黏度的环氧树脂。采用旋转流变仪对环氧树脂预聚物黏度进行分析，用差示扫描量热仪和动态热机械仪对环氧树脂进行热分析，用万能试验机对环氧树脂的力学性能进行研究。结果表明：环氧树脂预聚物在室温下储存3 h 后黏度保持在1 000 mPa·s，适用于单向带预浸料工艺；随着酸酐与环氧基团物质的量之比增加，树脂交联密度从2 000 mol/m3 增加到6 000 mol/m3，但综合力学性能先高后低；此外环氧树脂中存在的动态酯键赋予材料可降解性。
综述 | 自修复聚氨酯的研究进展

综述 | 自修复聚氨酯的研究进展

聚氨酯(PU) 材料具有优异的力学、物理和化学性能以及良好的生物相容性，在工业和生物医学等各个领域均有广泛的应用。为了实现可持续发展的目标，延长聚氨酯材料的使用寿命或实现聚氨酯的回收再利用势在必行。随着动态键的发展，有关可愈合或自修复聚氨酯的研究工作不断涌现。本文综述了近年来基于动态共价键的可愈合和自修复聚氨酯的研究进展，并简单介绍了动态共价键的交换机制对聚氨酯的流变性能的影响。同时，对可愈合和自修复聚氨酯在实际应用中的挑战进行了讨论和展望。
综述 | 合成生物学的发展与展望

综述 | 合成生物学的发展与展望

合成生物学集合了传统生物学、工程学及数学的知识体系和方法，通过建立人工系统创造或改造生命体从而理解生命、应用生命。在可持续发展的背景下，合成生物学的绿色、可再生的优点使其成为21世纪以来研究的热点。然而，合成生物学依然面临着许多亟待解决的问题，如设计过程中的不可预测性、规模化生产中成本较高、政策法规相对滞后等。本文在介绍合成生物学发展的基础上，重点介绍了合成生物学在高分子材料、化工、生物医药、食品以及能源领域的应用，分析了合成生物学目前产业化现状、所面临的问题以及未来发展的机遇。

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研究论文 | 用于快速高容量储钠的拓扑缺陷层状多孔炭

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研究论文 | 氰基取代的石墨炔材料的制备及其电催化性能

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研究论文 | 氧化铝/聚氨酯导热胶的动态流变行为与性能

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研究论文 | ε-聚赖氨酸复合水凝胶的制备及抗菌性能

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研究论文 | 基于植酸掺杂聚苯胺的光热自修复防腐涂层

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研究论文 | 聚乙烯醇与硼酸改性醋酸纤维素的性能

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综述 | 自修复聚氨酯的研究进展

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综述 | 合成生物学的发展与展望

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