高分子材料前沿研究成果精選

 

　　

 

 

 

　　近日，來自倫敦大學(xué)電子電氣工程系的Tao Li博士和丹麥科技大學(xué)的Anja Boisen教授(共同通訊作者)等人使用晶片級嵌段共聚物平版印刷術(shù)來制造用于表面增強(qiáng)拉曼光譜學(xué)(SERS)的宏觀均勻和高度敏感的基底。基底由金納米粒子組成，納米粒子可以滑動并且聚集在致密的可回收的氧化鋁/硅納米復(fù)合體上。而在完成表面增強(qiáng)拉曼光譜學(xué)(SERS)分析之后，可以通過一步簡單的濕法蝕刻工藝完全除去基底上的金納米粒子，使納米環(huán)境得以循環(huán)利用，而不會影響其性能。這項(xiàng)研究結(jié)果表明，在可再生納米材料基板上滑動的金納米粒子可用于高品質(zhì)的SERS光譜分析中，在未來的發(fā)展中極具應(yīng)用前景。

 

　　文獻(xiàn)鏈接：Gold Nanoparticles Sliding on Recyclable Nanohoodoos—Engineered for Surface-Enhanced Raman Spectroscopy.(Adv. Mater.，2017，DOI:10.1002/adfm.201704818)

 

　　2、Adv. Mater.：用于柔性、透明和一次性有機(jī)電子器件的新型環(huán)保型淀粉紙

 

　　

 

 

 

　　近日，來自韓國嶺南大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院的Se Hyun Kim教授和國立韓巴大學(xué)的 Hwa Sung Lee教授(共同通訊作者)等人開發(fā)出了一種環(huán)保的生物降解淀粉紙，這種淀粉紙可應(yīng)用于新一代一次性有機(jī)電子產(chǎn)品中而不需要相應(yīng)的平坦化層。研究人員使用極少量0.5wt%的聚乙烯醇(PVA)，與淀粉結(jié)合的某種聚合物以及5wt%的與PVA結(jié)合的交聯(lián)劑通過淀粉糊化形成上述淀粉紙。這個(gè)過程減少了合成材料的添加。所制備的淀粉紙?jiān)诜磸?fù)運(yùn)動的條件下依然能夠表現(xiàn)出顯著的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。該研究使開發(fā)可生物降解的綠色電子產(chǎn)品成為了可能。

 

　　文獻(xiàn)鏈接：Novel Eco-Friendly Starch Paper for Use in Flexible,Transparent, and Disposable Organic Electronics.(Adv. Mater.，2017，DOI: 10.1002/adfm.201704433)

 

　　3、Nat. Commun.：供體-π-受體共聚物中的超快橋平面化作用驅(qū)動分子內(nèi)電荷的轉(zhuǎn)移

 

　　

 

 

 

　　近日，來自印度塔塔基礎(chǔ)研究所的Jyotishman Dasgupta(通訊作者)等人發(fā)現(xiàn)供體-π-受體共軛聚合物是制備具有高轉(zhuǎn)換效率有機(jī)太陽能電池的物質(zhì)基礎(chǔ)。研究人員推測在供體-π-受體骨架中通過在光激發(fā)條件下的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移引起大偶極矩的改變，從而促進(jìn)了有效電荷載流子的產(chǎn)生。然而，驅(qū)動超快電荷轉(zhuǎn)移步驟的主要結(jié)構(gòu)變化仍然難以捉摸，從而限制了這種共聚物合理結(jié)構(gòu)的功能相關(guān)性。而研究人員的這項(xiàng)工作為制造高能效的有機(jī)光伏電池開辟了基于動力學(xué)的指導(dǎo)方針。

 

　　文獻(xiàn)鏈接：Ultrafast bridge planarization in donor-π-acceptor copolymers drives intramolecular charge transfer.(Nat. Commun.，2017，Doi:10.1038/s41467-

 

　　017-01928-z)

 

　　4、Nano Lett.：石英層上的層狀嵌段共聚物薄膜

 

　　

 

 

 

　　近日，來自美國布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室的Kevin G. Yager(通訊作者)等人研究發(fā)現(xiàn)超薄(約幾十納米)層狀嵌段共聚物(l-BCP)薄膜的無模板定向自組裝技術(shù)與新一代納米電子器件的制備具有很大的技術(shù)關(guān)聯(lián)性。研究人員在石英襯底上制備了100nm厚的聚苯乙烯和聚(甲基丙烯酸甲酯)(PS-b-PMMA)嵌段聚合物的薄膜，并且沒有發(fā)現(xiàn)PMMA嵌段聚合物潤濕層的形成也未對石英表面或系統(tǒng)進(jìn)行任何改性。這一研究對新一代納米電子器件的制備極具指導(dǎo)意義。

 

　　文獻(xiàn)鏈接：Through-Thickness Vertically Ordered Lamellar Block Copolymer Thin Films on Unmodified Quartz with Cold Zone Annealing.(Nano Lett.，2017，DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b04028)

 

　　5、Adv. Energy Mater. ：用D1-A-D2-A型無規(guī)三元聚合物制備的高性能聚合物太陽能電池

 

　　

 

 

 

　　近日，來自韓國科學(xué)技術(shù)研究所的 Hae Jung Son(通訊作者)等人利用2,2'-聯(lián)噻吩和不同比例的5,6-二氟-4,7-雙(噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑等原料制備了D1-A-D2-A型無規(guī)三元聚物。研究人員發(fā)現(xiàn)將小比例的FBT(5,6-二氟-2,1,3-苯并噻二唑)引入到聚合物中不僅可以保持D-A共聚物FBT-Th4的高結(jié)晶度和良好的面取向而且可以改善BHJ膜的納米級相分離。研究表明，這種無規(guī)三元共聚物可用于大面積BHJ 有機(jī)光伏器件(OPVs)的開發(fā)并且該研究對適合于大規(guī)模印刷技術(shù)的聚合物的開發(fā)也提出了相應(yīng)的指導(dǎo)原則。

 

　　文獻(xiàn)鏈接：High-Performance and Uniform 1 cm2 Polymer Solar Cells with D1-A-D2-A-Type Random Terpolymers.(Adv. Energy Mater.，2017，DOI: 10.1002/aenm.201701405)

 

　　6、Adv. Funct. Mater.：聚(亞芳基哌啶)氫氧化物離子交換膜的合成，堿穩(wěn)定性和電導(dǎo)率

 

　　

 

 

 

　　近日，來自瑞典隆德大學(xué)化學(xué)系的Patric Jannasch(通訊作者)等人制備了一系列不含任何堿敏感的芳基醚鍵或芐基位點(diǎn)的聚(亞芳基哌啶)(PAPipQ)，并作為堿性燃料電池的陰離子交換膜(AEM)。研究人員們發(fā)現(xiàn)模型化合物4,4-二芳基哌啶鎓具有優(yōu)異的堿穩(wěn)定性，然后他們通過在三氟甲磺酸中的超親電活化作用，在N-甲基-4-哌啶酮和二或三聯(lián)苯的縮聚反應(yīng)中合成中等分子量的聚(亞芳基哌啶)。研究結(jié)果表明，PAPipQs在沒有側(cè)鏈N-烷基鏈結(jié)構(gòu)時(shí)能夠很容易的從單體中有效地制備并表現(xiàn)出良好的堿性穩(wěn)定性和OH-電導(dǎo)率。

 

　　文獻(xiàn)鏈接：Poly(arylene piperidinium) Hydroxide Ion Exchange Membranes: Synthesis, Alkaline Stability, and Conductivity.(Adv. Funct. Mater.，2017，DOI: 10.1002/adfm.201702758)

 

　　7、Adv. Funct. Mater.：有機(jī)鐵電隧道結(jié)中隧道電阻與開關(guān)穩(wěn)定性的電極依賴性

 

　　

 

 

 

　　近日，來自芬蘭阿爾托大學(xué)理學(xué)院的Sayani Majumdar和Sebastiaan van Dijken(共同通訊作者)等人研究發(fā)現(xiàn)鐵電隧道結(jié)(FTJ)可應(yīng)用于非易失性存儲器和基于憶阻器的計(jì)算電路中。而迄今為止，大多數(shù)的研究都集中在具有鈣鈦礦氧化物鐵電隧道勢壘的FTJ上。研究人員探究了具有旋涂鐵電共聚物P(VDF-TrFE)隧道勢壘的FTJ的性能，他們發(fā)現(xiàn)這種有機(jī)FTJ具有良好的電阻保持性和高達(dá)380K的開關(guān)耐受性，而這一溫度僅僅低于P(VDF-TrFE)勢壘的鐵電居里溫度。研究人員的這種通過旋涂，中等操作電壓(> 1V)以及與多種(半)導(dǎo)體電極材料相兼容的鐵電P(VDF-TrFE)共聚物制備的高質(zhì)量薄膜為FTJ和硅以及其他功能材料的整合提供了應(yīng)用前景。