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聚脲防水材料的研究进展

功能高分子学报 2025年

作者：沈行梁智胜肖春霞王晓莉王玉峰苏州大学材料与化学化工学部北新澳泰高分子防水系统(天津)有限公司中建材苏州防水研究院有限公司

聚脲是一类由异氰酸酯和胺类化合物快速发生聚合生成的高性能高分子材料。自20世纪90年代以来，因其卓越的物理性能和化学稳定性，聚脲在防水材料领域得到了快速的应用和发展。本文主要介绍了聚脲的化学结构、特点、合成方法、最新研究... 详细信息

聚脲是一类由异氰酸酯和胺类化合物快速发生聚合生成的高性能高分子材料。自20世纪90年代以来，因其卓越的物理性能和化学稳定性，聚脲在防水材料领域得到了快速的应用和发展。本文主要介绍了聚脲的化学结构、特点、合成方法、最新研究进展及其在建筑、基础设施等领域的应用实例，并探讨了其作为防水材料存在的问题和未来发展趋势。预计未来研究主要集中在改进和简化施工技术和设备，开发新型的聚脲结构和深入研究聚脲的物理化学性质调控规律等方面。

关键词：聚脲防水材料研究进展合成方法机械性能

基于四氰基受体单元的高效近红外热激活延迟荧光

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高等学校化学学报 2023年第12期44卷 27-34页

作者：王霄靖刘艺霞李阳杨陈宗冯敏强樊健苏州大学功能纳米与软材料研究院江苏省碳基功能材料与器件重点实验室苏州215123

以二吡啶并吩嗪为受体单元,三苯胺(TPA)为给体单元,设计合成了近红外(NIR)热激活延迟荧光(TADF)材料11,12-双[4-(二苯基氨基)苯基]联吡啶[3,2-a:2',3'-c]吩嗪-3,6,10,13-四甲腈(FCNPZ-TPA).在FCNPZ-TPA分子的受体单元上引入4个氰基增加... 详细信息

以二吡啶并吩嗪为受体单元,三苯胺(TPA)为给体单元,设计合成了近红外(NIR)热激活延迟荧光(TADF)材料11,12-双[4-(二苯基氨基)苯基]联吡啶[3,2-a:2',3'-c]吩嗪-3,6,10,13-四甲腈(FCNPZ-TPA).在FCNPZ-TPA分子的受体单元上引入4个氰基增加了受体单元的吸电子能力.考虑到TPA具有优异的给电子能力,将强给体-强受体单元同时引入分子骨架中,使得FCNPZ-TPA的发射波长红移到近红外区域.另外,给体(D)和受体(A)单元之间空间位阻导致FCNPZ-TPA具有扭曲D-A分子构型,从而实现了较小的单线态-三线态能级差(ΔE_(ST)).得益于FCNPZ-TPA分子刚性骨架以及较小的ΔE_(ST),当FCNPZ-TPA掺杂在主体4,4'-二(9-咔唑)联苯中时,该有机支光二极管器件在发射波长为742 nm处实现了8.01%的最大外量子效率(EQE).

关键词：热激活延迟荧光近红外单线态-三线态能级差外量子效率

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超弹性液态金属基摩擦电纤维和织物

北京工业大学学报 2025年 327-336页

作者：潘胜利何蕙羽程昭晨辛利桃李彪王璞北京工业大学材料与制造学部激光工程研究院

为了解决摩擦电纤维在制备工艺、柔软性、灵变性等方面的问题,以液态金属EGaIn作为导电电极,热塑性弹性体材料作为纤维套管,采用挤压-填充技术研制了超弹性摩擦电纤维。该纤维能够承受2 200%的应变,并表现出优异的电输出性能。以5 cm的... 详细信息

为了解决摩擦电纤维在制备工艺、柔软性、灵变性等方面的问题,以液态金属EGaIn作为导电电极,热塑性弹性体材料作为纤维套管,采用挤压-填充技术研制了超弹性摩擦电纤维。该纤维能够承受2 200%的应变,并表现出优异的电输出性能。以5 cm的单根纤维作为介质进行摩擦电能采集,当纤维与纸接触时可提供7 V的未饱和平均开路电压;同时在200 MΩ的外部负载电阻下,瞬时功率密度可达1.6μW/m。将该纤维编织成8 cm×8 cm织物,电输出可达120 V,280 nA,28 nC。研究表明,挤压-填充技术为研制可拉伸摩擦电纤维提供了一种有效的新途径,该超弹性纤维有望应用于多功能可穿戴智能织物。

关键词：柔性可穿戴摩擦纳米发电机超弹性纤维织物电输出

表面等离激元金属纳米粒子的多元化结构及应用

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高等学校化学学报 2021年第4期42卷 1213-1224页

作者：王雅雯李东梁文凯孙迎辉江林苏州大学功能纳米与软物质研究院苏州215123 苏州大学能源学院和能源与材料创新研究院苏州215006

目前,单一的金属纳米粒子结构已经难以满足多学科交叉发展的需求.因此,将多种金属纳米粒子(如不同尺寸、形状、组分等)集成在同一基底表面,能够充分发挥不同金属纳米粒子的性质和优势,极具研究价值和应用价值.本文介绍了多元化表面等离... 详细信息

目前,单一的金属纳米粒子结构已经难以满足多学科交叉发展的需求.因此,将多种金属纳米粒子(如不同尺寸、形状、组分等)集成在同一基底表面,能够充分发挥不同金属纳米粒子的性质和优势,极具研究价值和应用价值.本文介绍了多元化表面等离激元纳米粒子结构的构筑方法,以及其在信息编码、光电器件、能源催化等领域的应用.最后,提出了当前在多元化结构制备中存在的挑战,并展望了利用多元化结构实现性能提升的前景.

关键词：金属纳米粒子局域表面等离激元共振多元化纳米结构自组装

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有机物/硅杂化太阳能电池的研究进展

化学学报 2015年第3期73卷 225-236页

作者：刘瑞远孙宝全苏州大学功能纳米与软物质研究院苏州215123

有机/无机杂化太阳能电池既可以兼容无机材料的高稳定性,高载流子迁移率和成熟的制备工艺,又可以利用有机材料分子结构的可塑性,调节光谱吸收以及光学带隙,以及简便的溶液制作过程,具有取得高效率低成本太阳能电池的巨大潜力.硅和有机... 详细信息

有机/无机杂化太阳能电池既可以兼容无机材料的高稳定性,高载流子迁移率和成熟的制备工艺,又可以利用有机材料分子结构的可塑性,调节光谱吸收以及光学带隙,以及简便的溶液制作过程,具有取得高效率低成本太阳能电池的巨大潜力.硅和有机物在低温下形成的异质结光伏电池吸引了广泛的研究,目前最高光电转换效率已经达到13.8%.而采用硅纳米线等纳米结构之后使在几十微米的低纯硅上制备高效太阳能电池成为可能,柔性硅基底的杂化太阳能电池效率已经超过12%.本文首先介绍了硅基杂化太阳能电池的结构、工作机理和使用的有机材料,按硅的结构分为平面硅基和微纳结构硅基杂化太阳能电池,重点概述了该类电池最近几年的发展状况,分析了硅的结构、有机材料和制备工艺对器件性能的影响.最后对众多研究方法进行了归纳总结,对存在的问题和解决策略提出了展望.

关键词：硅结构有机物溶液旋涂界面优化杂化太阳能电池

贻贝启发接枝骨形态发生蛋白2成骨活性肽的介孔生物玻璃修复股骨髁缺损

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中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4629-4638页

作者：俞磊张巍秦毅葛高然柏家祥耿德春苏州大学附属第一医院骨科江苏省苏州市215006

背景:骨形态发生蛋白2在胚胎发育、骨骼形成和再生修复中具有重要作用,但高剂量应用与癌症发病密切相关。骨形态发生蛋白2成骨活性段L20能够有效减少癌症等不良反应,并可显著促进骨组织再生。目的:将骨形态发生蛋白2活性肽段以贻贝衍生... 详细信息

背景:骨形态发生蛋白2在胚胎发育、骨骼形成和再生修复中具有重要作用,但高剂量应用与癌症发病密切相关。骨形态发生蛋白2成骨活性段L20能够有效减少癌症等不良反应,并可显著促进骨组织再生。目的:将骨形态发生蛋白2活性肽段以贻贝衍生肽模拟策略接枝在介孔生物玻璃表面,探究其对组织工程成骨性能的影响。方法:(1)采用模板法合成介孔生物玻璃纳米颗粒,采用一步法合成负载骨形态发生蛋白2成骨活性肽L20的介孔生物玻璃纳米颗粒,表征负载骨形态发生蛋白2成骨活性肽L20介孔活性玻璃纳米颗粒的形貌与体外缓释性能。(2)分离提取SD大鼠骨髓间充质干细胞,传2代后分别与PBS(空白组)、介孔生物玻璃纳米颗粒(对照组)、负载骨形态发生蛋白2成骨活性肽L20介孔生物玻璃纳米颗粒(实验组)共培养,采用细胞活死荧光染色和CCK-8法检测细胞毒性和细胞增殖,扫描电镜观察细胞黏附;成骨诱导分化后,进行碱性磷酸酶染色、茜素红S染色与成骨相关基因表达检测。(3)取15只SD大鼠,建立双侧股骨髁缺损模型,采用随机数字表法分为3组:空白组(n=5)不植入任何材料,对照组(n=5)植入介孔生物玻璃纳米颗粒,实验组(n=5)植入负载骨形态发生蛋白2成骨活性肽L20介孔生物玻璃纳米颗粒。术后8周,进行股骨Micro-CT扫描与组织形态观察。结果与结论:(1)扫描电镜下可见负载骨形态发生蛋白2成骨活性肽L20介孔生物玻璃纳米颗粒为球形、单分散颗粒,透射电镜下可见其具有多孔结构,平均粒径为(268.10±0.58) nm,体外可缓释L20。(2)负载骨形态发生蛋白2成骨活性肽L20介孔生物玻璃纳米颗粒无细胞毒性,并且可促进骨髓间充质干细胞的增殖与黏附;与空白组、对照组相比,实验组碱性磷酸酶活性与细胞外基质矿化能力均升高(P 纳米颗粒具有良好的生物相容性及体内外促成骨性能,可促进SD大鼠股骨髁缺损的再生修复。

关键词：骨形态发生蛋白2成骨活性肽介孔生物玻璃纳米颗粒邻苯二酚成骨细胞分化股骨髁缺损骨组织工程生物材料

含Benzo[a]azulene单元的锯齿状梯形共轭聚合物的表面在位合成

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物理化学学报 2024年第8期40卷 1-3页

作者：吴名辉 Markus Mühlinghaus 李雪超徐超婕陈强张海明 Klaus Müllen 迟力峰江苏省碳基功能材料与器件重点实验室苏州大学功能纳米与软材料研究院江苏苏州215123 马克斯ꞏ普朗克高分子研究所美因茨55128德国

梯形共轭聚合物(CLPs)因其独特的光电性质而受到广泛关注。绝大多数CLPs是通过溶液方法合成的,但近年来,在超高真空环境中进行的表面原位合成策略逐渐崭露头角,成为CPL合成的新方法。表面原位合成方法能够克服传统溶液合成的限制,如随... 详细信息

梯形共轭聚合物(CLPs)因其独特的光电性质而受到广泛关注。绝大多数CLPs是通过溶液方法合成的,但近年来,在超高真空环境中进行的表面原位合成策略逐渐崭露头角,成为CPL合成的新方法。表面原位合成方法能够克服传统溶液合成的限制,如随着聚合度增加而受限的溶解度和结构稳定性,从而实现复杂共轭结构的精确合成。Azulene衍生物是在表面合成非苯型CLPs的有吸引力的前体。与传统的只含六元环的CLPs相比,使用烷基取代的azulene作为前体分子,有望获得具有复杂骨架结构的CLPs,从而调控其电子性质,但目前很少有人探索这种策略。本文报道了3,3'-二溴-2,2’-二甲基-1,1’-联薁(DBMA)在Au(111)表面上的热化学反应。在室温的Au(111)衬底上,我们发现沉积的分子在重构表面的fcc(面心立方堆积)区域形成无定型的聚集体,并在100℃以下保持形貌不变。当退火温度高于150℃后,DBMA发生脱溴反应并与金原子络合形成具有复杂空间立体结构的2,2’-二甲基-1,1’-联薁有机金属聚合物,并展现出迥异的图像特征。随后在更高温度下退火,有机金属聚合物脱去金属原子并经历碳碳偶联反应。该过程伴随着甲基与相邻薁单元之间的分子内环化反应,形成了含有benzo[a]azulene单元的梯形共轭聚合物。有趣的是,我们发现当一侧甲基参与反应并在聚合物中形成六元环时,会显著地弯折聚合物链,使得另一侧甲基与薁单元之间的距离增加,并抑制预期的环化过程。我们通过键分辨扫描探针显微镜对反应过程中的相关结构进行了研究,发现反应结果与反应中间结构的应力关联紧密。我们的结果表明,烷基取代的azulene前体可应用于非苯型碳纳米结构的表面合成,并有望实现扩展的非苯型二维碳纳米结构。

关键词：表面在位合成薁非苯型碳纳米结构梯形共轭聚合物扫描探针显微镜键分辨原子力显微镜

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二维共价有机框架材料的可控合成及其光催化应用研究进展

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化学学报 2022年第11期80卷 1494-1506页

作者：于潇涵黄伟李彦光苏州大学功能纳米与软物质研究院江苏苏州215123

通过模拟自然界光合作用,将太阳能转化为方便存储的化学能是缓解未来能源短缺和环境污染问题的理想途径之一.二维共价有机框架材料(2D COFs)是近年来发展起来的一类新型有机半导体材料,具有结晶度高、结构精确以及化学组分灵活可调等优... 详细信息

通过模拟自然界光合作用,将太阳能转化为方便存储的化学能是缓解未来能源短缺和环境污染问题的理想途径之一.二维共价有机框架材料(2D COFs)是近年来发展起来的一类新型有机半导体材料,具有结晶度高、结构精确以及化学组分灵活可调等优势,在光催化领域展现出巨大应用潜力,受到了研究者们的广泛关注.对2D COFs的可控制备以及电子结构调控方法进行了系统总结,并重点介绍了它们在光催化水分解、CO_(2)还原以及H_(2)O_(2)合成领域的最近研究进展,讨论了材料结构和催化性能之间的关系,最后对2D COFs在光催化应用领域存在的机遇和挑战进行了展望.

关键词：共价有机框架材料光催化析氢 CO_(2)还原氧还原

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二氧化碳电还原反应的理论研究

物理化学学报 2021年第5期37卷 161-174页

作者：苑琦杨昊谢淼程涛苏州大学功能纳米与软物质研究院江苏苏州215123

通过电能将二氧化碳转化为高附加值的工业产品:一方面有利于大幅度减少空气中二氧化碳这类温室气体的含量,同时也实现了电能到化学能的转化,实现电化学储能。尽管对二氧化碳电化学还原的研究已经有三十多年,但仍然缺乏高效地将二氧化碳... 详细信息

通过电能将二氧化碳转化为高附加值的工业产品:一方面有利于大幅度减少空气中二氧化碳这类温室气体的含量,同时也实现了电能到化学能的转化,实现电化学储能。尽管对二氧化碳电化学还原的研究已经有三十多年,但仍然缺乏高效地将二氧化碳电化学还原的催化剂。目前,已报道的研究体系在催化性能上远远无法满足工业生产的要求。为了开发制备更高效的二氧化碳电化学还原催化剂,深入理解二氧化碳电还原反应机理至关重要。在研究电化学反应机理方面,理论模拟可以从原子水平提供基元反应的反应细节和能量信息,补充了实验无法提供的微观反应机理。一方面解释了已有实验现象,另一方面也为反应机理的研究提供了新的认识。在此基础上,利用高通量计算和机器学习这些新的研究范式,为加速材料开发提供了理性设计的新思路。在本工作中,我们将对近些年来二氧化碳电还原方面的理论研究工作进行系统性的总结。

关键词：二氧化碳电化学还原反应理论模拟非均相催化