• 超膨胀、超收缩与相变范围的扩大——磺酸基功能化偶氮苯共聚NIPAAm水凝胶及聚合物中的两亲性热敏性

  PNIPAAm（聚N-异丙基丙烯酰胺）是一种具有温度响应特性的高分子材料，因其在水中的相变温度（LCST，低临界溶解温度）接近人体体温而受到广泛关注。这种特性使其在药物输送、软体机器人、微执行器以及微悬臂梁等应用中展现出巨大的潜力。然而，传统PNIPAAm的相变过程通常表现为一个狭窄的温度范围，限制了其在某些应用场景中的表现。为了进一步提升PNIPAAm的响应性能，研究人员通过引入具有光响应特性的水溶性偶氮苯（WSA）共聚单体，开发出一种具有双相变行为的新型功能水凝胶。WSA共聚单体的设计引入了磺酸基团，这不仅增强了其水溶性，还赋予了材料一定的离子特性。在水凝胶中，磺酸基团能够促进水分子的结合

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 热成型辅助各向异性超弹性泡沫的加工-微观结构-性能关系及其增强能量吸收能力的研究

  辅佐性结构材料因其独特的机械性能而受到广泛关注，这些性能包括卓越的抗冲击能量吸收能力、抗压和抗裂性能等。这种特殊的机械行为源于其微观结构设计，使材料在受到压缩力时横向收缩，而在受到拉伸力时横向扩张，从而表现出负泊松比的特性。这种特性在宏观尺度上尤为显著，为新型材料的开发提供了重要基础。本文将对这种材料的制备与性能提升方法进行深入解读。### 辅佐性结构材料的背景与意义辅佐性结构材料（auxetic materials）在多个工程领域展现出巨大潜力。这类材料在受到压缩时横向收缩，这种反常的机械响应与常规材料不同，因此在结构设计中具有独特优势。例如，在防护装置、柔性电子、软体机器人等领域，辅佐性材

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 通过常压干燥工艺制备的坚韧且具有隔热性能的聚(邻苯二甲酰亚胺醚砜酮)气凝胶纤维织物

  通过简单的方法制备具有优良机械和隔热性能的空气凝胶纤维仍然是一个挑战。本文采用湿法纺丝和常压干燥（APD）技术来制备含有联苯基结构的PPBESK（聚(邻苯二甲酰亚胺醚砜酮)）空气凝胶纤维。通过调整非溶剂成分，成功制备出韧性达到11.4 MJ/m³的坚韧空气凝胶纤维。原位uSAXS实验的结果表明，小孔隙的高变形能力赋予了这些纤维出色的韧性。此外，这些空气凝胶纤维还具有优异的隔热性能，其温差与厚度比（ΔT/d）值可达53°C/mm。同时，它们还具有自熄性和快速液体扩散的特性。总体而言，这项工作有望突破空气凝胶纤维的性能极限，并拓展其在高温织物中的应用领域。

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 含有P/N/S单元的寡聚物修饰MXene纳米杂化材料，用于提升PLA的机械性能和阻燃性

  在这项研究中，通过氢键作用将MXene与P/N/S功能化的有机寡聚物结合，制备出一种创新的基于MXene的纳米复合材料，称为MXene-PDS。添加少量MXene-PDS可显著提高聚乳酸（PLA）的阻燃性能，同时保持其加工性能和机械性能。当MXene-PDS的添加量为3%时，PLA/3MXene-PDS材料达到UL-94 V-0等级，其极限氧指数（LOI）为22.8%，峰值热释放率（PHRR）降低了12.5%。此外，机械性能也得到了显著提升，冲击性能提高了36%。PLA/3MXene-PDS粘度的显著降低进一步改善了其加工性能。本研究提出了一种制备高阻燃性能MXene基纳米材料的方法，通过添加

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 交联剂化学对聚两性离子水凝胶长期抵抗Ralstonia pickettii附着能力的影响

  用于输送饮用水和非饮用水的工业系统极易形成生物膜并导致生物污染。生物膜的形成对这些系统产生严重影响，包括机械故障、产品质量下降以及人类健康问题。先前研究表明，由[2-(丙烯酰氧)乙基]三甲基铵氯化物（TMA）和2-羧基乙基丙烯酸酯（CAA）组成的聚两性离子水凝胶在短时间内具有抗细菌能力。本研究探讨了TMA/CAA水凝胶在长达28天的时间内抵抗细菌附着的能力。为了评估交联剂化学性质的影响，使用三种不同的交联剂合成TMA/CAA水凝胶：二乙二醇二甲基丙烯酸酯（DEGDMA）、羧基甜菜碱二甲基丙烯酸酯（CBMAX）或[N-(2-氨基-3-(丙烯酰氧)丙酰基)-O-丙烯酰丝氨酸]（Ser-Ser）。通

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 微波辅助合成氨基/亚氨基连接的多孔有机聚合物，用于快速去除农药

  本研究介绍了利用微波辅助技术合成氨基/亚氨基连接的多孔有机聚合物（MPA-TPA/BDA-POPs），以高效去除水溶液中的三唑类杀菌剂，特别是三唑醇（TRI）和氟特里唑（FLU）。通过用微波辐照替代传统的溶剂热法，合成时间从3天显著缩短至3小时，提高了效率同时保持了材料性能。所得的MPA-TPA/BDA-POPs表现出较高的吸附能力（FLU为187.27 mg/g，TRI为181.16 mg/g），并且达到平衡速度快（约15分钟）。通过动力学、等温线和热力学分析阐明了吸附机制，发现其吸附过程涉及氢键作用和π–π堆积等多种化学相互作用。该材料在六次循环使用后仍保持优异的重复使用性能，效率损失极小

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 用于高性能摩擦电能量收集的硫化六角共轭微孔聚合物板材

  本研究表明，对基于Glaser偶联的共轭微孔聚合物（GCMP）进行后合成硫化处理可以提高其摩擦正性能。通过模板合成法制备了六边形的GCMP板材（HGCMP）。含有共轭1,3-二炔基团的HGCMP通过与硫粉的反应进行硫化处理，生成了V-HGCMP。与HGCMP相比，V-HGCMP的HOMO能级有所提高。HGCMP/PVP复合材料在聚vinylpyrrolidone（PVP）基质中的峰对峰电压（Vp-p）为423 V，而V-HGCMP/PVP的峰对峰电压提升至518 V，最大功率密度（Pmax）达到1.66 mW/cm2。经过优化的V-HGCMP/PVP-10薄膜在30,000次推拉分离循环中表现

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 精确调控共价三嗪框架的微观环境效应，以实现高效的光催化C3–H硫氰化反应

  由于共价三嗪框架（CTFs）具有结构稳定性、多样性以及易于合成、表征和改性的特点，它们成为多种有机转化反应中极具前景的异相光催化剂。在本研究中，我们通过改变构建单元的结构，制备了含有不同发色团（硝基：CTF-1；噻二唑基：CTF-2）的CTFs，并将其性质与未经改性的CTF（CTF-3）进行了比较。引入发色团后，CTFs的带隙变窄，电荷分离/传输及光吸收能力得到增强，这表明通过调节其微观结构可以调控其光电性能。这些CTFs在吲哚的C3–H位点进行硫氰化反应的光催化活性顺序为：CTF-3 < CTF-1（CTF-3活性的1.24倍）< CTF-2（CTF-3活性的1.44倍），这与我们的预期一致

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 通过多种简便策略协同增强摩擦电层中的疏水性和输出性能

  摩擦电纳米发电机（TENG）作为一种从环境中收集机械能的有效方式，为自供电电子设备和传感系统的开发提供了可能。然而，由于摩擦电层本身的材料特性以及表面结构设计的限制，TENG在复杂环境中的性能仍存在局限。本文介绍了一种名为FCGFPI FMs的摩擦电层，该层集成了疏水、疏油和自清洁功能，从而提升了表面性能和环境适应性。该摩擦电层基于石墨烯（GE）掺杂的聚酰亚胺（PI）制成，通过近场电纺（NFES）技术实现微米级图案化，并通过单宁酸（TA）-3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）涂层改性实现纳米级结构调控，从而改善了介电性能。此外，通过对制备好的TENG进行简单的电荷注入处理，其电输出性能得到了

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 通过图案化电介质和电极的协同设计实现高性能离子电子压力传感

  微尺度表面设计对于提升离子电子压力传感器性能至关重要，然而通过简单工艺实现所需的结构设计仍具有挑战性。本文介绍了一种电纺热塑性聚氨酯（TPU）介电层，该介电层具有双重尺度结构——表面凸起与定制的孔隙率相结合。当这种分层纤维复合材料结构与溶液处理的纺织电极结合使用时，能够显著提升离子电子传感性能。优化后的传感器表现出优异的性能：在0–120 kPa压力范围内最大灵敏度为0.829 kPa⁻¹，响应/恢复时间为40毫秒，检测限为4 Pa，并且具有较高的循环稳定性（超过1000次循环），这归功于图案化介电层与电极之间的电双层（EDL）效应的协同作用。其在连续生理监测、可穿戴人机界面以及空间压力测绘等

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 从计算机模拟到具有双连续形态的高锂离子导电嵌段共聚物的合成

  在现代电池技术中，单离子导电的聚电解质（Polyelectrolytes）因其能够选择性地传输锂离子，而成为提升电池性能和安全性的关键材料。这类材料通过提高锂离子的传输数（transference number）并减少浓度极化现象，从而优化电化学行为。然而，实现高离子导电性与机械强度的平衡仍然是一项挑战，因为这两个特性往往相互制约。例如，离子导电性通常依赖于聚合物链段的高流动性，而这种流动性会随着温度升高而增强，这可能会导致材料在高温下变得过于柔软，从而降低其机械性能。因此，开发一种既能保持高离子导电性又具备足够机械强度的新型材料，是当前研究的重要目标。为了应对这一挑战，研究人员提出了离子块共

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 机械性能优异、不含氟的TiN/GO-Al2O3环氧复合材料，用于光热防冰和超稳防腐蚀应用

  为了解决结构钢在电化学腐蚀和冻融循环共同作用下的严重退化问题，我们开发了一种无氟的层次复合涂层。该涂层通过可扩展的方式整合了共价键固定的GO-Al2O3 150°）；通过高效的太阳能-热能转换（在1 kW/m2的辐照下60秒内迅速升温至120°C），可实现40秒内的按需融冰；同时具有超稳定的耐腐蚀性（在30天盐浸后，|Z|f = 0.01 Hz = 1.0 × 1010 Ω cm2）。这种可扩展的策略从根本上克服了传统超疏水涂层存在的脆弱性和对氟的依赖性，为极端环境下的钢铁基础设施提供了长期的防腐蚀/防冰保护。

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 热塑性聚氨酯熔融吹制非织造柔性传感器，具备应变-湿度双重响应功能

  柔性传感器是柔性电子产品的关键组成部分，其重要性日益凸显。在单个柔性传感器中实现高灵敏度、多功能传感能力和优异的机械性能的集成仍然是一个重大挑战。本文报道了一种经过单宁酸（TA）改性的石墨烯纳米片（GNs）与热塑性聚氨酯（TPU）熔融吹制非织造布（TA/GN@TPU MB）结合而成的柔性传感器，该传感器具有出色的应变和湿度双重响应特性，能够满足复杂动态环境监测的多功能需求。TPU MB作为一种理想的基底材料，具有较大的比表面积、简单的制备工艺以及良好的透气性。首先，通过简单的超声辅助沉积方法将GNs固定在TPU MB的表面上，得到GN@TPU MB；随后通过浸泡改性的方式，使用不同浓度的TA对

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 具有增强机械性能和耐高温特性的聚酰亚胺复合气凝胶的安全合成与界面优化

  在聚酰亚胺（PI）气凝胶合成的工业化过程中，开发安全实用的生产方法以及优化界面性能仍然是两个关键挑战。本研究引入了一种非限制性的脱水剂和催化剂系统，以解决传统有害化学物质（如乙酸酐和吡啶）所带来的安全问题，从而促进了PI气凝胶的大规模生产。选择多晶莫来石纤维（PMF）与PI气凝胶结合，以增强其机械强度和耐高温性能。值得注意的是，为了提高复合材料的界面相容性，硅烷偶联剂KH550（APTES）起到了“分子桥梁”的作用，在PI气凝胶与PMF之间的界面交联过程中发挥了重要作用。总体而言，这种创新方法不仅降低了PI气凝胶的收缩率，还将PI复合气凝胶的热导率从0.0473 W·m–1·K–1降至0.03

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 苯基和萘基配体在聚乳酸用P-N型阻燃剂中的阻燃效率对比

  本研究通过提出一种超分子阻燃策略，解决了可生物降解聚乳酸（PLA）的易燃性问题。利用芳香族拓扑结构对分子组装和阻燃性能的关键调控作用，分别通过氢键网络合成了两种超分子阻燃剂HEMPD和HEDAN，这些网络使用了羟乙基二膦酸（HEDP）与间苯二胺（MPD）和1,5-二氨基萘（DAN）。在PLA复合材料中进行了对比研究，以系统探讨芳香族结构对气相/凝聚相阻燃机制和热稳定性的定量影响。当添加量为4 wt%和2 wt%时，HEMPD和HEDAN分别达到了UL-94 V-0等级。在4 wt%的添加量下，这两种阻燃剂显著提高了PLA的极限氧指数（LOI），从19%提高到24%（HEMPD）和24.5%（H

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 羧甲基壳聚糖/明胶/MXene双交联气凝胶用于高效去除废水中的Cr(VI)和Pb(II)

  人类活动导致了重金属的排放，对生态系统和人类健康构成了严重威胁。在此，我们制备了一种超轻的羧甲基壳聚糖/明胶/MXene（CGM）气凝胶，该气凝胶具有较高的骨架强度，可以通过简便的工艺有效去除水中的六价铬（Cr(VI)）和二价铅（Pb(II)）。其三维孔结构不仅赋予了气凝胶良好的压缩性能，还提供了大量的吸附位点。CGM气凝胶对Cr(VI)和Pb(II)的吸附行为符合朗缪尔型吸附等温模型和准二级动力学模型，最大吸附容量分别达到532.2毫克/克和556.0毫克/克。该气凝胶具有良好的抗干扰能力，在经过五次吸附-解吸循环后仍能保持较高的吸附效果。傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（X

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 超薄聚多巴胺/BaTiO3改性聚四氟乙烯（PTFE）隔膜：兼具亲水性与电场调控功能，助力稳定锌沉积

  这种高性能隔膜具有优异的离子传输能力和锌沉积调控性能，对于提高水系锌离子电池（AZIBs）的稳定性和循环寿命至关重要。在本研究中，制备了一种由多巴胺（PDA）和钛酸钡（BaTiO3，简称BTO）改性的聚四氟乙烯（PTFE）（PDA/BTO-PTFE）隔膜。具体而言，PDA在PTFE纳米纤维膜中原位聚合，然后通过真空辅助过滤将均匀分散在聚丙烯酸（PAA）中的自极化BTO纳米颗粒引入经PDA处理的PTFE膜中。亲水性的PDA层显著提高了隔膜的润湿性和对电解液的吸收能力，从而加速了离子传输。BTO纳米颗粒的极化效应产生了局部电场，进而调控了Zn2+的迁移路径，并引导了锌的均匀沉积。同时，PTFE基底

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 释放钙离子的聚氨酯海绵，用于快速止血

  创伤性出血是导致死亡的主要原因；因此，开发具有优异止血功能的材料具有重要意义。由于具有良好的生物相容性，聚氨酯海绵（PUS）在止血领域具有广泛的应用前景。在本研究中，通过化学发泡方法制备了五种不同钙离子含量的PUS（PUSCas），分别标记为PUSCa0（0%）、PUSCa15（1.5%）、PUSCa30（3.0%）、PUSCa45（4.5%）和PUSCa60（6.0%）。研究了钙离子含量对PUSCas的孔结构、机械强度和液体吸收能力的影响。结果表明，随着钙离子含量的增加，PUSCas的液体吸收能力和机械强度也随之提高，而孔径、孔壁厚度和密度则呈现相反的趋势。此外，体外生物相容性测试表明，引入

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 磷酸基掺杂剂的质子化对聚苯胺/聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)复合物电导率和机械性能的影响

  本研究旨在探讨基于磷酸的不同小分子掺杂剂（如硝基三甲基膦酸（NTMPA）、1,1′-联萘-2,2′-二基氢磷酸盐（BNHP）和焦磷酸（PPA）在聚苯胺/聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸）（PANI/PAAMPSA）聚合物复合物中的效果。研究了这些小分子掺杂剂的分子大小、结构及其酸基团数量对所得溶剂浇铸薄膜性能的影响。该聚合物薄膜是通过苯胺的模板氧化聚合反应制备的，其中形成的复合物通过氢键和静电相互作用实现非共价结合。傅里叶变换红外光谱分析证实，PANI/PAAMPSA/PPA薄膜中的氢键程度更高，导致其断裂伸长率（ε = 3750%）和含水量（16.3%）均有所提高。较强的氢键作用在PANI

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

• 在单一热场作用下具有可调弯曲特性的双向水凝胶驱动器

  水凝胶驱动器是一种智能软材料，能够在外部刺激的作用下发生变形，因此在软体机器人和生物医学领域具有巨大应用潜力。然而，现有系统存在一些固有的局限性：单一刺激响应的驱动器缺乏可编程性和功能复杂性，而多响应设计则常常受到材料不相容性和复杂制造工艺的阻碍。为了解决这些问题，我们提出了一种双层水凝胶驱动器，该驱动器包含两个活性层：一层热响应性的聚(N-异丙基丙烯酰胺)（PNIPAM）/聚硫酸化甜菜碱甲基丙烯酸酯（PSBMA）层，用于实现收缩变形；另一层包含多巴胺纳米颗粒的光热层，用于局部加热，从而能够在单一热刺激下实现双向弯曲。热响应层内的协同静电作用显著提高了收缩效率，在50°C时，该层的长度可缩短至

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-21

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