［本站讯］化学与化工学院于伟泳教授、张洁教授与材料学院周传健教授、王华教授，集成电路学院王凌云研究员在高分子化学基础研究和交叉应用领域深入合作，取得系列成果，发表在Adv. Mater.、Angew. Chem.、Adv. Funct. Mater.、Chem. Eng. J.、Nano Energy等国际学术期刊，拓展了高分子研究的广度和深度。
结晶聚合物与非结晶聚合物的性质通常会有明显的区别，量子化学理论计算可以更好地为未知的合成领域保驾护航。在理论支持下，团队在有机硅化合物体系研究中使用羟乙氧丙基封端的聚二甲基硅氧烷作为软段，α,ω-（双（羟乙基硫醚）乙基）-二硅氧烷作为扩链剂，制备了部分结晶的聚硅氧烷-聚氨酯共聚物，该共聚物的部分结晶性能是聚硅氧烷软段和二硅氧烷扩链剂共同作用的结果，最终表现出相当良好的拉伸性能和多重变形复原能力。研究成果以“Partial crystalline organosilicon-based polysiloxane-polyurethane copolymers”为题发表在Eur. Polym. J.。第一作者为学院博士研究生樊金龙，通讯作者为张洁教授。
团队在通过量子化学计算获得的反应机理的前提下，拟合了二甲基对苯二甲酸酯与1,3-双（3-羟丙基）-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷二醇的熔融酯交换反应动力学。最终研究表明硅氧烷二醇改变了反应进程，使经典的酯交换反应具有特殊性，在环状二聚体的动力学方面具有更明显的优势，并提出了一种解决反应物与催化剂之间相容性有限问题的方案。研究成果以“Mechanism and kinetics of melt transesterification with siloxane diol”为题发表在Chem. Eng. J.。第一作者是学院博士研究生何泽东，通讯作者是张洁教授。
可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合一直是高分子化学合成中的热门领域，团队通过引入(5,6,7,8-四氢-2-萘基)氧(TNO)作为Z基团，设计了一种新的黄原酸盐RAFT试剂，即2-[(((5,6,7,8-四氢-2-萘基）氧羰硫酰基）硫代）乙基丙酸酯]（TNXEP）。TNO 基团的存在使得TNXEP能够在紫光（405 nm）和蓝光（450 nm）下实现严格受控和超快的光引发剂RAFT聚合。这种方法可以有效地扩展到水介质中，用于聚合诱导自组装（PISA），促进聚合物纳米颗粒的合成。利用TNXEP的快速光解和延长吸收实现了第一个光引发剂PISA系统，在可见光照射下实现超快聚合，增强的可见光穿透性提高了光聚合的均匀性，能够在短时间内快速、大规模地生产形态可调的聚合物纳米粒子。研究成果以“Design of an ultrafast and controlled visible light-mediated photoiniferter RAFT polymerization for polymerization-induced self-assembly (PISA)”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed.。第一作者是学院博士后武子龙，通讯作者是澳大利亚新南威尔士大学教授Cyrille Boyer、山东大学化学与化工学院教授于伟泳。
在高性能聚合物材料阻燃方面，考虑到Ti₃C₂Tx MXene的良好特性，团队利用静电相互作用将植酸改性的UiO-66自组装到MXene纳米片上。所制备的纳米杂化材料在环氧基体中展现出良好的界面相互作用和分散性，为同时提高高分子材料的力学性能和阻燃性能提供了可能。MXene与UiO-66的协同作用，实现了力学性能、阻燃性能和抑烟抑毒性能“三合一”的阻燃环氧树脂复合材料。研究成果以“MXene nanohybrids assembled with phytic acid-modified UiO-66 toward mechanically reinforced, fire-resistant and smoke-suppressed epoxy composites”为题发表在Chem. Eng. J.。第一作者是学院博士后公凯利，通讯作者是中国地质大学周克清，山东大学化学与化工学院于伟泳。
卤化物钙钛矿表现出卓越的性能，如高光吸收系数、高荧光量子效率、简单低价的制备工艺等。团队合作研制了钙钛矿纳米晶-聚甲基三氟丙基硅氧烷复合柔性材料，通过相互增强的策略展现了出色的光学稳定性和耐辐照性，在X射线照射下表现出优异的成像性能和稳定性。研究成果以“Ultrastable X-ray imaging through a mutually reinforcing strategy between perovskite nanocrystal-polymethyltrifluoropropylsiloxane”为题发表在 Adv. Funct. Mater.。第一作者是材料学院博士研究生郑玮，通讯作者是材料学院王华、周传健教授。
自由基是高反应性中间体，高剂量γ射线照射会产生自由基从而降解弹性体材料。而钙钛矿纳米晶能够有效地稳定自由基，提高弹性体对于γ射线耐受性。研究团队在理论计算和电子自旋共振分析的支持下，研究了卤化物钙钛矿纳米晶与硅、碳和氢自由基之间的界面电荷转移，揭示了自由基在钙钛矿纳米晶表面上的固定化。进一步合成了氨基丙基三乙氧基硅烷钝化的钙钛矿纳米晶，并通过原位一步交联工艺将其掺入有机硅弹性体中。此合作研究为开发用于航空航天和核工业领域抗辐射聚合物复合材料提供新的见解。研究成果以“Enhanced Gamma-ray radiation resistance of silicone elastomers via trace addition of perovskite nanocrystals for free radicals scavenging”为题发表在 Small Sci.。第一作者是材料学院博士研究生郑玮，通讯作者是材料学院龙腾、王华、周传健教授。
钙钛矿纳米晶由于表面高度动态的配体导致稳定性较差，使其应用受到了极大限制。研究团队通过共聚反应合成了低分子量的顺丁烯二酸酐-十八烯交替共聚物，并将其作为多齿配体通过热注入法制备CsPbBr₃钙钛矿纳米晶。这些纳米晶表现出优异的耐水性，并与1,3-双（3-氨基丙基）聚二甲基硅氧烷进行原位一步聚合反应直接制备柔性薄膜。这个合作成果可为以简单高效的方式制备超稳定钙钛矿纳米晶和稳定性良好的柔性钙钛矿薄膜提供指导。研究成果以“Dual function polymer ligands of perovskite nanocrystals for extraordinary water resistance and X-ray imaging scintillators”为题发表在Adv. Opt. Mater.。第一作者是材料学院博士研究生郑玮，通讯作者是王华、周传健教授。
在钙钛矿太阳能电池的研究中，SnO2是钙钛矿太阳能电池中广泛使用的电子传输层材料，其设计和优化对于实现高效稳定的电池至关重要。团队基于3-[[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基铵]丙烷-1-磺酸在水环境中的自聚合，结合LiCl的催化作用与盐析作用，并引入聚乙烯吡咯烷酮作为另一条聚合物链，成功构建了链缠结凝胶SnO2结构，提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性，并通过化学螯合机制实现Pb2+捕获。研究成果以“A chain entanglement gelled SnO2 electron transport layer for enhanced perovskite solar cell performance and effective lead capture”为题发表在 Adv. Mater.。第一作者是化学院科研助理周禹辰，通讯作者是鲁东大学张树芳、化学与化工学院于伟泳。
可穿戴电子产品的快速发展引发了对可穿戴电源的巨大需求，为减轻能源消耗造成的环境污染等问题，自供电的生物力学能量收集提供了一种有前景的解决方案。研究团队利用分子间相互作用和溶剂蒸发引起的相分离，成功实现了非粘附界面，受益于相分离时诱导的纳米/微米级形貌，在界面处产生了相当的表面电荷。在低输入力下，实现了一种高性能柔性生物力学能量采集器，为实现高效能量收集和自供电可穿戴电子器件提供了一种简便高效的策略。研究成果以“High-performance biomechanical energy harvester enabled by switching interfacial adhesion via hydrogen bonding and phase separation”为题发表在Adv. Funct. Mater.。第一作者是山东大学集成电路学院研究员王凌云，通讯作者是香港城市大学Wen Jung Li、Walid A. Daoud教授，化学与化工学院于伟泳教授。
同时提升水凝胶的离子电导率和机械性能仍然是其在可穿戴生物电子器件广泛应用的主要挑战之一。团队提出了一种具有双网络策略的全生物相容性复合凝胶。与单网络相比，引入双螺旋结构的ι-卡拉胶能大大增强双网络凝胶的机械性能，具有高拉伸性和足够的粘附力，其离子电导率更高。得益于此，双网络凝胶成功地用作生物电电极来动态监测人体电生理信号，具有比商业电极更优越的信噪比和稳定性。研究成果以“Highly ionic conductive, elastic, and biocompatible double-network composite gel for epidermal biopotential monitoring and wearable sensing”为题发表在J. Colloid Interface Sci.。第一作者是化学院硕士研究生鲁敏，通讯作者是王凌云研究员、于伟泳教授。
针对有机-无机杂化光致变色材料，团队设计出一种三组分光致变色复合体系，它由两种聚合物电子供体和磷钨酸组成。通过调节一种电子供体的比例，该复合材料在紫外光照射下可分别引发从透明到深蓝色、近无色、浅紫红色、紫红色和灰紫红色的颜色变化，并具有高柔韧性、高透明度、光致变色可逆性和高机械强度的特点。使用该光致变色复合材料制作了用于实时紫外线监测的紫外线检测手环和用于可穿戴生物力学能量收集器的质子导体。研究成果以“Color-tunable, multifunctional photochromic composites for wearable UV monitoring and biomechanical energy harvesting”为题发表在Nano Energy,。第一作者是化学院硕士研究生孙安妮，通讯作者是王凌云研究员、于伟泳教授。
