化院王伟团队MME:使用茂金属催化剂合成具有聚集诱导发光效应的乙烯共聚物
北化院王伟团队MME:使用茂金属催化剂合成具有聚集诱导发光效应的乙烯共聚物
摘要: 中国石化北京化工研究研究院王伟单中心催化剂聚烯烃团队使用茂金属催化剂进行乙烯与(2-(4-乙烯基苯基))-1,1,2-三苯基乙烯(VTBE)的共聚,VTBE均匀分布在聚合物链中。共聚物在紫外线照射下可发出蓝色荧光,荧光强度随温度升高而减弱,温度高于聚合物熔点时,荧光现象几乎消失。
关键词: Macromolecular Materials and Engineering , 茂金属催化剂,聚集诱导发光,乙烯共聚物,中国石化北京化工研究院
化学是艺术。从"手拉手"的烯烃聚合,到"三明治"结构的二茂铁,再到"团结就是力量"的聚集诱导发光,在每一个时代,化学都向我们演绎着她的美丽。
自Ziegler-Natta时代开始至今,聚烯烃已经发展为世界上最大的合成材料产业,其应用覆盖了生活、生产的方方面面。由二茂铁衍生出的茂金属催化剂,在上个世纪八十年代末,引发了聚烯烃产业的里程碑式变革。由于茂金属出色的共聚性能,聚烯烃具有了更加丰富的结构,进而具有了更加强大的性能,极大地拓展了它的应用领域。聚集诱导发光(AIE)是唐本忠院士于2001年开创的一门新兴材料科学领域。AIE现象一反以往荧光材料的聚集淬灭现象,表现了"团结就是力量"的聚集发光。
中国石化北京化工研究院(BRICI, Sinopec)王伟研发团队使用茂金属催化剂,实现了乙烯与(2-(4-乙烯基苯基))-1,1,2-三苯基乙烯(VTBE)的共聚,共聚物粉末在紫外光照射下发出明亮的蓝色荧光,热压制成的薄片具有显著的聚集诱导发光现象。加热时,薄片的荧光逐渐减弱,温度超过120℃时,AIE十分微弱,几近消失。把薄片冷却至室温,AIE效应重现(见下图)。升温与AIE效应的变化关系与共聚物的DSC曲线密切相关,加热增强了共聚物分子的活动能力,导致聚集效应下降,证明了共聚物的AIE效应的根本原因是共聚物链段运动受限所致。
茂金属催化剂可以使AIE单体均匀地分布在聚合物分子链中,只需大约1 mol%的AIE单体就可以使共聚物具有十分显著的AIE效应,这可以大大节省昂贵的AIE单体,而使聚烯烃材料具有前所未有的特性。研究者相信,成熟的聚烯烃产业与新兴的AIE相结合,将赋予聚烯烃以更加强大的性能,也将加速AIE材料的产业化。这对双方都具有重要的意义。相关论文在线发表在 Macromolecular Materials and Engineering 上。
素材来 源| ASNChina AdvancedScienceNews
本期 编辑| 张娜
技术顾问| 韩志奇、 邹桀
文章审核 |张娜
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