西安交通大学张明明教授课题组在拓扑结构交联的聚合物网络领域取得重要进展

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超分子聚合物网络是一种由聚合物通过可逆的非共价键相互连接而成的网络结构，它们拥有良好的刺激响应性、自修复以及形状记忆性能等传统材料不具备的性能，因此受到了越来越多的关注。为了构筑超分子聚合物网络结构，研究人员可以将氢键、π-π堆积以及主客体作用等非共价键作用力引入到超分子网络中，这些研究也都取得了一定的效果。然而，基于该类作用力的交联点往往缺乏确定的方向性和几何结构，它们在超分子网络中也是随机分布且高度无序的。将具有特定几何结构的交联点引入到超分子网络中，可以改善其机械强度，加工性能以及溶剂相容性等性能。然而，之前的工作多集中于研究这类结构对于聚合物网络力学性能以及自修复性能的影响，对于该类网络尤其是大环交联的超分子网络的构建及其功能的开发亟待拓展。

针对这一问题，西安交通大学材料学院张明明教授课题组在前期构筑的荧光金属大环的基础上，提出一种利用荧光金属大环交联聚合物从而形成聚合物网络的策略。这类超分子网络很好地保持了金属大环的荧光性能以及抗菌性，而且由于聚合物的引入，提高了其水溶性以及生物利用率，可以同时实现细菌的成像以及杀灭。作者详细地研究了不同的交联密度对于该类聚合物网络的紫外吸收，荧光发射，溶剂化转变温度以及模量的影响，表明了可以通过精确调控聚合物网络的交联密度来调节其功能以及应用，这一研究不仅为拓扑结构交联的聚合物网络提供了一种方法，还开拓了这类聚合物网络的生物应用，促进了拓扑结构交联的聚合物网络的发展。

近日，该研究成果以《可调交联密度的发光金属大环交联的超分子网络用于细菌成像和杀灭》(Emissive Metallacycle-Crosslinked Supramolecular Networks with Tunable Crosslinking Densities for Bacterial Imaging and Killing) 为题发表在国际化学领域权威期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。该论文第一作者为西安交大材料学院博士后Ponmani Jeyakkumar，通讯作者是西安交大金属材料强度国家重点实验室的张明明教授，西安交大金属材料强度国家重点实验室是论文唯一通讯作者单位。

张明明教授领导的荧光超分子材料团队成立于2017年8月，研究方向为荧光配位超分子材料在液晶，生物材料以及人工光合作用领域的应用等。本工作是该团队今年继在金属笼的荧光传感（《美国化学会志》，影响因子：14.695），发光液晶（《德国应用化学》后第三次在化学两刊上发表重要成果。

该研究工作得到了国家自然科学基金、西安交大青年拔尖人才计划等项目的资助，论文的表征及测试得到了美国南弗罗里达大学李霄鹏教授，长春应用化学所的许东华研究员，西安交大前沿院何刚教授，郭保林教授，西安交大一附院初大可医生，西安交通大学分析测试共享中心、材料学院和理学院分析测试中心的支持。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202005950

来源：西安交通大学材料学院

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