北化曹鹏飞教授、陈嘉瑶副教授 Nat. Commun.：CO₂诱导链段运动促进弹性高分子材料的高效回...

主要观点总结

北京化工大学曹鹏飞教授和陈嘉瑶副教授在Nature Communications期刊上发表了最新研究论文，介绍了一种含有共价自适应网络（CANs）的交联聚合物，通过引入离子簇物理交联设计，在二氧化碳气体的刺激下实现动态网络重构，提高材料可回收性。研究包括材料体系设计、CO2响应性、动态网络分析和可回收性分析等方面。此外，还介绍了曹鹏飞教授和陈嘉瑶副教授的简介以及课题组网站和论文链接。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

交联聚合物因动态共价键的键交换特性，可在外部刺激下实现动态网络重构，提升材料回收性。但如何在保持材料力学性能与使用温度范围的同时促进高效回收是当前CAN类可回收高分子材料的一大难题。

关键观点2: 研究成果

北京化工大学曹鹏飞教授和陈嘉瑶副教授通过引入离子簇物理交联设计，提出了二氧化碳气体响应促进弹性高分子材料回收新思路。设计了一种与离子簇结合的共价自适应网络（IC-CAN），在不牺牲性能的情况下实现了CO2促进材料的再利用。

关键观点3: 材料设计

通过中和羧酸改性的支化聚乙烯亚胺（NCA-PEI）与聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯-乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯共聚物（PEG ME MA-co-PAAEMA）反应，合成了含离子簇的共价自适应网络（IC-CAN）。

关键观点4: 离子簇的作用

离子簇在网络中起到重要作用，促进CO2与材料的相互作用，推动链段运动，加速动态共价键交换和网络重构。

关键观点5: CO2响应性

IC-CAN表现出高的CO2渗透率（141.1 Barrer）和CO2/N2选择性（24.6%），在CO2氛围下离子簇尺寸增大，表现出明显的CO2响应性。

关键观点6:

在CO2气氛下，IC-CAN的储存模量E明显降低，链段松弛速度显著快于在N2气氛下，证明了CO2气体可以加速CANs交联网络的动态过程和拓扑重排。

关键观点7:

IC-CAN在CO2条件下回收其力学性能可在8小时内完全恢复。CO2的存在削弱了离子间相互作用，导致离子簇尺寸增大并发生松弛，推动动态网络重构，提升高分子材料的回收效率。

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