研究论文
聚合物接枝二氧化硅纳米粒子协同调控聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)力学性能与热加工稳定性
为解决生物基塑料聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯) (PHBV)在实际应用中存在的脆性、热稳定性差及循环加工性能衰减等问题，本研究提出一种基于聚合物接枝纳米粒子的界面调控策略. 通过表面引发可逆加成-断裂链转移聚合在二氧化硅(SiO2)纳米粒子表面共价接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)，制备了SiO2@PGMA纳米粒子，并将其引入PHBV基体中构筑复合膜. 结果表明，当SiO2@PGMA添加量为10%时，复合膜表现出最佳综合性能，拉伸强度由18.29 MPa提高至36.94 MPa，韧性由0.23 MJ·m-3提高至0.69 MJ·m-3，起始热分解温度由261.4 ℃提高至275.6 ℃. 经过20次回收重塑后其仍能保持44.7%的拉伸强度，显著优于纯PHBV. 机制研究表明，PGMA界面层能够改善纳米粒子与基体的界面相容性，并促进PHBV异相成核、提高结晶度并细化球晶. 同时，PGMA可与PHBV降解过程中产生的羧基反应，从而抑制β-消除反应. 界面相容化、异相成核以及热稳定化的协同调控实现了PHBV力学性能、热稳定性和循环加工性能的同步提升. 本研究为可降解塑料的界面设计提供了一种新的策略.
当前状态： 二校优先
姜瓯铄, 朱杰, 张绮琛, 邱绍恩, 赵欣然, 吴栋, 马佳睿, 李羿麒, 黄霞芸, 聂志鸿
2026-10-26
研究论文
构筑光敏分子动力学探针用于聚合物链段运动行为监测
聚合物链段的局域运动行为及由链段堆积形成的自由体积特征，是决定材料关键物理性能的重要微观因素. 然而，传统热分析和力学分析方法难以直观揭示微观尺度下的链段运动过程，且部分测试往往伴随不可逆的材料损伤. 为建立链段运动监测方法，本研究采用光敏分子给体-受体斯坦豪斯加合物(donor-acceptor Stenhouse adducts，DASAs)作为动力学探针，以聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，PMMA)为聚合物基体，通过调节PMMA分子量和邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate，DBP)质量分数构建具有不同链段动力学约束环境的聚合物薄膜. 利用紫外-可见吸收光谱(ultraviolet-visible spectroscopy，UV-Vis)跟踪DASAs特征吸收变化，并以光致褪色速率常数(apparent photoisomerization rate constant，k)表征其光响应动力学，建立DASAs光响应行为与聚合物局部微环境中链段运动受限程度之间的关联. 结果表明，DBP降低PMMA的玻璃化转变温度(glass transition temperature，Tg)并促进热机械松弛；相应地，DASAs的k随DBP质量分数增加而升高，并呈现分子量依赖性. Tg-k映射显示，较低Tg和较弱链段约束对应更快的DASAs光响应动力学. 研究表明，DASAs光异构化可敏感反映玻璃态PMMA薄膜中由分子量与增塑剂调控的局部微环境差异，为分析聚合物局部链段运动相关微环境提供了一种非破坏性光谱表征策略.
陈欣雨, 朱高璐, 孙梵熙, 鲁毅, 韩锐, 邓旭, 郑永豪, 王东升
2026-10-26
综述
蛋白质基抗菌涂层的研究进展
细菌感染与生物膜污染已成为威胁公共卫生、食品安全及农业生产的重要问题，开发兼具抗菌活性和环境友好性的功能涂层材料具有重要意义. 蛋白质基高分子因来源广泛、可再生降解、生物相容性好及可设计性强，在抗菌涂层领域受到广泛关注. 本综述围绕蛋白质基抗菌涂层的构筑策略、抗菌机制及典型应用，系统综述其研究进展. 首先介绍了蛋白质基抗菌涂层的构筑策略，包括物理吸附、层层自组装、化学改性、多酚辅助及超快速类淀粉样聚集等. 抗菌策略主要包括杀菌型和抗细菌黏附型：前者依赖蛋白质自身抗菌活性或复合抗菌剂实现杀菌，后者通过构建抗污染界面抑制细菌初始黏附. 在此基础上，重点介绍了杀菌型、抗细菌黏附型、协同抗菌型及刺激响应型蛋白质基抗菌涂层. 在应用方面，综述了蛋白质基抗菌涂层在生物医药、食品、纺织及农业等领域的研究进展. 最后，针对涂层长效稳定性、规模化制备及生物安全性评价等关键问题进行了展望，为蛋白质基抗菌涂层的设计、制备及应用提供参考.
当前状态： 一校优先
胡博文, 苏家成, 陈鑫榆, 赵健, 杨鹏
2026-10-26
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