顶刊动态｜Chemical Reviews／Nature子刊／PNAS等高分子材料学术进展汇总［160511期］

1、ACS Nano：高效，长距离光能传输的共轭聚合物共混微球

高度发光的π－共轭聚合物微球是通过能量供给型和能量接受型聚合物及其共混物的自组装来制备。为了避免宏观相分离，对成核时间和在溶液中各聚合物的生长速率进行了适当的调整。

图1 PL通过接触点在微球中传播

筑波大学的Soh Kushida 等人对光致发光（PL）进行了研究。有效的供体-受体能量能在微球内转移，两种聚合物也能在微球内混合。单个微球的聚焦激光照射，激发出回音壁模式（WGMS），该回音壁由PL在球体内部产生并能实现共鸣。PL线的波长能够通过不同颜色的波的混合比例来进行精确地调谐。此外，当几个微球耦合成线性，密闭的PL通过接触点在微球中传播。使用自组装的方法制备聚合物纳米结构与高互溶性聚合物共混物，将有利于其在光电和光子器件的应用。

文献链接：Conjugated Polymer Blend Microspheres for Efficient, Long-Range Light Energy Transfer

2、Angewandte：二维材料MoS₂的官能团化

二维层状过渡金属硫化物（TMDs），由于其独特的性能和广泛的应用前景，已经引起了科学家们极大的兴趣。然而，由于其具有惰性，使TMDs官能团化非常具有挑战性。

图2 二维2H-MoS₂在硫空位里功能化

克兰/琥珀纳米科学研究所的Xin Chen研究团队采用比较常规的方法——用半胱氨酸使2H-MoS₂官能团化。更为重要的是，带有巯基的半胱氨酸官能团化为二硫胱氨酸的过程中，MoS₂起到了促进作用。按照最初的设想，制备出的胱氨酸被物理吸附到MoS₂上而并非2H-MoS₂的空缺处。其他的有机硫醇化合物及TMDs也出现了相似的情况。有机硫醇官能团化的二维MoS₂可能不会产生共价的官能团，而是产生容易除去的物理吸附。

文献链接：Functionalization of Two-Dimensional MoS₂: On the Reaction Between MoS₂and Organic Thiols

3、Angewandte：原位原子转移自由基聚合法制备DNA上的纳米级聚合物

在纳米尺度上自下而上地制备图案聚合物是先进纳米器件发展的一个新兴领域，如生物传感器，流体流动，和纳米光子学。DNA折纸技术提供了制备多种尺寸及形状的不同体系的方法，并能在高精度的纳米尺度上对聚合物功能化。

图3 DNA上的原位原子转移自由基聚合

在此，来自乌尔姆大学的Yu Tokura等人利用原位原子转移自由基聚合（ATRP）制备出了不同高度的纳米级图案聚合物。经过交联后，该接枝聚合物的纳米结构在没有DNA折纸模板的溶液中也能够稳定存在。运用这种简单的方法可制备低纳米分辨率的图案化聚合物，并为制备具有特殊功能的DNA的杂化材料提供可能。

文献链接：Bottom-Up Fabrication of Nanopatterned Polymers on DNA Origami by In Situ Atom-Transfer Radical Polymerization

4、JACS：一种制备发光材料的新方法

如果材料的主体是一个葫芦状的刚性疏水系统，发光的色团作为客体，这样的体系可大幅度提高材料的发光寿命。刺激材料产生不同的颜色的光一直是一个重要的研究领域。

图4（a）在水溶液中的荧光发射光谱

图4（b）G1在不同水溶液浓度中的吸收光谱

近日，贵州大学的研究人员发现一种新的超分子法来制备可调制的发光材料，该方法基于材料主客体的相互作用，大大减少合成所需要的步骤，并有效提高其调节动态光的能力。当前的研究中，主要是用简单的步骤合成单一的主体，而使荧光团成为单一的客体。用该方法合成的材料可以很好的应用在光电子器件、荧光传感器件和成像设备中。该研究成果为制备出智能可调的发光材料提供了光明的前景。

文献链接：Facile Cucurbit[8]uril-Based Supramolecular Approach to Fabricate Tunable Luminescent Materials in Aqueous Solution

5、Nature Communications：纳米聚合物中的网络动力学

在聚合物熔体中添加纳米颗粒可以提高该聚合物的性能，这是一种被大家广泛接受的观点。近日，希腊科学家Guilhem P. Baeza发表了一篇关于纳米聚合物动力学的论文。在这篇论文中，科学家主要研究二氧化硅纳米颗粒与聚2-乙烯基吡啶混合物的流变特性和机械强度，并对一些动态结构进行分析。

图5 纳米复合材料的玻璃化转变温度

在系统动力学中，一些聚合物的相互作用，如二氧化硅负载的摩擦，使它们的分离变得更加困难。纳米复合材料的流动特性是复杂的，可以通过改变填料加入的次序，使聚合物“桥梁”具有“网络结构”的作用。

文献链接：Network dynamics in nanofilled polymers

6、Angewandte ：Daphenylline的全合成

近日，名古屋大学科学家Ryosuke Yamada等已经实现六虎皮楠生物碱的合成。具有分子内Friedel–Crafts反应的交联偶合反应引发三环DEF系统的形成。

图6 虎皮楠生物碱的结构

研究人员利用立体三环DEF核心的特征形态和烷基化反应内酯的立体选择性，使三环核心处侧链通过Sonogashira偶联反应进行Claisen重排。在脱离一个单位的甘氨酸分子后，利用分子内环加成反应的立体选择性，构建了ABC环型系统。

文献链接：Total Synthesis of (−)-Daphenyllin

7、Chemical Reviews：一种可以作为土壤和水质净化的药剂-------微胶粒

土壤和水污染已经给人类的发展带来了严重威胁，由于传统处理技术低效、复杂且昂贵的原因，土壤和水质净化一直是一个难题。

图7（a ）表面活性剂的胶束的形成和临界胶束浓度

图7（b ）不同形状的微胶粒

巴基斯坦真纳大学的Afzal Shah等人对表面活性剂进行了研究。该表面活性剂中的自组装胶粒可将疏水性污染物封装起来。由于其具有的生物降解性，功能多样性，可再生性等优点，使用生物表面活性剂为环保地处理污染物提供了很好的发展前景。

文献链接：Micelles as Soil and Water Decontamination Agents

8、Acta Biomaterialia：采用三轴加工法制备电纺PH敏感核-壳纳米复合材料

三轴静电纺丝工艺为结构纳米材料的生产提供了新的平台，所制得的核-壳纳米复合材料在口服结肠靶向药物的投递方面具有巨大的潜在应用。

图8 一种改进的三轴静电纺丝工艺及其制备核壳载药纤维的过程

上海理工大学的Chen Yang等人使用改良的三轴静电纺丝工艺生产新型的PH敏感聚合物和脂质复合物，产物可以促进难溶的水溶性药物的溶解和渗透。研究人员通过使用ES100和纯乙醇作为溶剂，用卵磷脂外双芬酸钠（PL-DS）作为溶质，可以连续的制得具有明显核壳结构且呈线性形态的纳米纤维。这种制剂在酸性条件下不分解，在碱性条件下分两步释放。体外渗透实验发现这种材料可以提供更多的可通过结肠膜的DS。

文献链接：Electrospun pH-sensitive core–shell polymer nanocomposites fabricated using a tri-axial process

9、PNAS:微凝胶溶液的“自愈”行为

一般情况下，晶体中的杂质会导致点缺陷甚至会抑制结晶化过程，但是这一准则却不适用于由微凝胶颗粒组成的胶体晶体。

图9 悬浮液在不同探测范围内的成像

保罗谢尔研究所的Andrea Scotti等人发现这是由于大一点的颗粒可以压缩并混入小颗粒组成的晶体中。当粒子浓度较小时，其边缘的平衡离子可以看做是与每个粒子相关联的内部自由度，从而不会影响溶液的渗透压。当粒子浓度足够大时，粒子边缘的平衡离子可以脱离粒子从而能造成粒子内外的渗透压差异，这种差异大于粒子的体积系数时，就会造成消溶胀的产生。大粒子在小粒子中会受到挤压，并融入其晶体中，从而不会产生与一般晶体类似的点缺陷或者抑制结晶化过程。

文献链接：The role of ions in the self-healing behavior of soft particle suspensions

本期文献汇总由材料人高分子材料学习小组成员xiiluu,Mingliu,LRKT编写整理。

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