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2026 年第 42 周 · 10.12 — 10.18每周一出刊

高分子周报 · 2026 年第 42 周 · 10.12 — 10.18

POLYMER HOT

第 2 期422026 年第 42 周10.12 — 10.18
20件大事149条精选4期日报约 8 分钟读完
本期导读

本周合成方法学集中出现多条新路线:铁催化在固液界面选择性氧化聚乙烯表面,化学酶法将纤维素转化为淀粉并把纤维素酶用量降低95%。材料与性能方面,拓扑设计使含水90 wt%的聚丙烯酰胺水凝胶强度提升到约6.5 MPa,后打印脱交联与相分离策略用于高拉伸高强度3D打印水凝胶。功能与应用上,碳纳米管薄膜干电极实现14天免重校准肌电接口,质子配位平衡让水凝胶电解质在−60°C下保持锌离子传输。

头条

碳纳米管薄膜干电极实现14天免重校准肌电接口

研究团队用卷对卷浮动催化化学气相沉积制备碳纳米管薄膜干电极,通过平衡结构与电学性能实现低电极-皮肤阻抗、高信号保真度、低运动伪影、高透气性和生物相容性,性能优于金标准湿电极。在多通道肌电接口演示中,该电极仅用数分钟训练数据即保持14天稳定信号与一致任务表现,无需重新训练模型。作者称这是自然条件下多日免重校准干电极系统的首次演示,其稳定性来自电极-皮肤界面本身而非算法持续适应。

Nature Communications一手原文
01

合成与表征

本版导读本周合成路线覆盖聚合物骨架编辑与催化选择性调控,从环对苯撑的氧插入、聚烯烃的机械响应基团引入到配体描述符筛选,方法学取向明显。

Nature · Polymers10.14

铁催化在固液界面选择性氧化聚乙烯表面

研究团队在固液界面用铁催化剂对固体聚乙烯(PE)进行催化官能化,将亚甲基单元选择性转化为酮,催化剂用量仅 0.001 mol%,温度低于 80 °C,并使用廉价氧化剂。所得材料在保持熔点、拉伸强度等本体性能的同时,对极性表面的粘附强度比原始 PE 最高提升 90 倍,比在均匀介质中官能化的 PE 最高提升 4 倍。表面酮基还可进一步修饰以增强粘附,且表面性能的保持时间长于其他非选择性官能化方法。

ACS Macro Letters一手10.13

通过 ADMET 聚合与骨架氢化合成机械响应聚烯烃

研究以蒽–马来酰亚胺加合物为机械力响应基团,通过 ADMET 与 1,10-十一碳二烯共聚得到聚烯烃,在超声、球磨和压缩下表现机械荧光行为。对不饱和骨架氢化后得到半结晶聚乙烯,压缩下机械力响应基团活化效率明显提升。DSC 与 WAXS 分析表明,这一提升来自结晶度提高与链段运动受限,从而抑制能量耗散、更有效地把机械力导向机械力响应基团活化。

ChemRxiv 预印本10.14

化学酶法将纤维素转化为淀粉,纤维素酶用量降低95%

研究团队开发了一种化学酶法合成路线,先用重构的纤维素溶剂解离微晶纤维素,得到不溶性长链纤维糊精,再通过多酶分子机器进行无细胞糖苷键重排,将纤维素转化为淀粉。该路线使纤维素酶用量降低95%,即1 kg纤维素酶即可完全水解1000 kg纤维素,纤维素到直链淀粉的收率达96.9%。

Journal of Applied Polymer Science10.14

胺催化再分配实现无金属合成 α,ω-二羟基低分子量 PPO

研究团队以 N-甲基苄胺为催化剂,通过无金属 PPO(MF-PPO,Mn = 4.5 × 10³,PDI = 1.60,羟值 17.7 mg KOH g⁻¹)的再分配反应,制备出 α,ω-二羟基低分子量 PPO(MF-PPO-OH),Mn 为 1.5 × 10³,PDI = 1.35,羟值达 80.7 mg KOH g⁻¹。

ChemRxiv 预印本10.14

用直接氧插入实现环对苯撑的骨架编辑

研究报道了两种向[n]CPP及亚甲基桥联[6]CPP的C–C键插入氧原子的方法,得到相应的oxylene衍生物。间氯过氧苯甲酸与乙酰丙酮铜(II)处理[6]–[9]CPP可得到单氧插入产物,收率中等;光催化产生的单线态氧对更小、更高张力的纳米环更有效,[6]MCPP在0.5 h内以58%收率转化为[6]MCPP-oxylene,反应活性随CPP尺寸增大而急剧下降。

02

材料与性能

本版导读水凝胶与多孔框架是本周性能报道的集中方向,拓扑判据、嵌段氢键与各向异性扩展分别指向强度、玻璃态含水与碘捕获。

Nature · Materials Science10.14

上海交大团队用后打印脱交联与相分离制备高拉伸高强度3D打印水凝胶

上海交通大学团队报告了一种后打印可控脱交联策略,将形状固定与网络成熟解耦,用于DLP 3D打印水凝胶。设计中邻硝基苄基缩醛与(甲基)丙烯酸酯基团之间的光触发、碱可断裂偶联先形成致密网络以完成打印和形状固定,随后碱性断裂恢复链段活动性并加长网络链段,疏水侧基改性引入相分离畴以提升强度。

arXiv cond-mat.mtrl-sci10.14

通过拓扑设计提升高分子网络强度,聚丙烯酰胺水凝胶达约 6.5 MPa

研究提出一个拓扑判据,即最优稀疏交联、长链与高缠结密度三者结合,单独优化任一拓扑变量都不足以获得高强度,只有三者落在狭窄区间内协同才出现优异强度。作者据此强化了已知偏弱的高分子网络,制备出含水 90 wt% 的聚丙烯酰胺水凝胶,强度从常见报道的约 0.1 MPa 提升到约 6.5 MPa,且未牺牲柔软性、韧性与弹性。该判据将拓扑确立为设计高强度高分子网络的通用原则。

Small一手10.12

RAFT 聚合制备高含水玻璃态 PMAAc-b-PMAAm 水凝胶

研究团队通过 RAFT 聚合制备了聚甲基丙烯酸-b-聚甲基丙烯酰胺(PMAAc-b-PMAAm)水凝胶,利用嵌段序列促进 PMAAc 与 PMAAm 链段间形成有序氢键,并诱导体系微相分离,形成软硬畴双连续网络。该水凝胶在约 83 wt.% 含水率下室温保持玻璃态,拉伸模量最高达 8.1 MPa,明显高于无规共聚物类似物水凝胶及多数已报道的玻璃态水凝胶。

03

功能与应用

本版导读传感与能源器件并进,汗液乳酸检测扩展至0–60 mM,难溶锂盐固定化延长锂金属电池循环寿命,荧光多孔有机笼兼顾检测与去除。

ACS Applied Materials & Interfaces10.14

低成本荧光多孔有机笼实现 PFCAs 检测与水中去除

研究报道两种低成本、易制备的荧光多孔有机笼,可高效去除痕量全氟辛酸(PFOA),准二级速率常数 kobs 最高达 (1.273 ± 0.001) × 104 g mg–1 h–1,并将 PFOA 浓度从 1500 ppt 降至最低 3.49 ± 0.21 ppt。

Advanced Materials一手10.12

无溶剂可放大硼基超长室温磷光体系实现时间分辨物理不可克隆函数

研究团队通过香豆素衍生物与硼的无溶剂共价偶联,开发出可放大至公斤级的室温磷光(RTP)材料,最大磷光寿命超过 2 s,余辉可见长达 30 s,且发射颜色可调。刚性 B-O-C 键在空间上隔离发光中心,抑制能量转移并保留时间上独立的衰减通道,为高熵时间分辨编码提供前提。

04

可持续

Journal of the American Chemical Society一手10.13

苯甲醛作为氧化还原介体实现环氧复合材料中有氧 C–N 断裂

研究重新审视磷酸三钾介导的苄醇条件,发现苄醇原位生成的苯甲醛起关键氧化还原作用,通过此前未表征的机理促进聚合物 C–N 键形成亚胺离子,再经水解与碱促进消除分别断裂 C═N 和 C–O 键,从而回收双酚 A 并释放连接用二胺。碳纤维乃至玻纤织物均得以保留,回收碳纤维织物被再制为第二代复合材料,质量与力学性能接近原生。该机理认识或有助于热固性材料中选择性二胺回收策略的开发。

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(本期完)

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