我國實(shí)現(xiàn)特種高分子材料太陽光聚合生產(chǎn)
近日,合肥工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院教授何濤科研團(tuán)隊與華中科技大學(xué)團(tuán)隊合作,在全光譜催化大規(guī)模原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方向取得新進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)了特種高分子材料太陽光聚合生產(chǎn)。相關(guān)成果日前在線發(fā)表于《自然-通訊》。
特種高分子材料廣泛應(yīng)用于能源電子、特種油墨、高端涂料、飛機(jī)工業(yè)、汽車工業(yè)、家庭護(hù)理、醫(yī)療健康、石油和天然氣、金屬處理、建筑材料等領(lǐng)域,市場價值巨大。目前,每年全球高分子材料中的塑料總產(chǎn)量的45%和橡膠總產(chǎn)量的40%主要通過自由基聚合方法生產(chǎn)。 然而,要進(jìn)一步制備結(jié)構(gòu)特殊聚合物的可逆去活化自由基聚合核心專利技術(shù)被國外壟斷,并且他們采用的仍是傳統(tǒng)制備手段,存在能耗大、環(huán)保性較差的問題。 在此次工作中,研究人員采用三苯基磷等原材料,制備了新型多孔光催化劑,在打破國外技術(shù)壟斷的同時,實(shí)現(xiàn)了高效光催化聚合,可以直接采用太陽光生產(chǎn)特種高分子材料。 實(shí)驗數(shù)據(jù)表明,該成果可在波長450-940 納米范圍內(nèi)進(jìn)行高效光催化聚合,覆蓋了從藍(lán)光到紅外光波段,所需光強(qiáng)低,且不受多云等天氣影響。該成果具有超高光催化效率,多種單體轉(zhuǎn)化率超99%,單次聚合規(guī)模達(dá)每瓶400毫升,為目前世界最大。其均聚物分子量可控,結(jié)構(gòu)控制性能優(yōu)異,可合成多種特種高分子材料。 “采用這一新型催化劑生產(chǎn)的特種高分子材料,其多分散度低于1.10,對功能性無機(jī)納米顆粒等材料具有優(yōu)異的均勻分散效果,可大幅提升相關(guān)納米及復(fù)合材料的外觀及性能,對提升我國同類產(chǎn)品核心競爭力具有重要意義。”何濤介紹,該成果聚合過程耐氧,無需對單體進(jìn)行脫氧處理。催化劑無毒,且在聚合物產(chǎn)品中無殘留并可回收重復(fù)使用,具有能耗成本低、生產(chǎn)安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),已具備實(shí)際意義的工業(yè)化生產(chǎn)潛力。 相關(guān)鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-023-38402-y 關(guān)鍵詞: 高分子材料
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