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田锐博士、吕超教授团队在ACS Central Science发表研究论文

作者:  发布日期:2020-05-07


 


近日,我院田锐博士、吕超教授研究团队在《ACS Central Science》发表题为“Three-Dimensional Visualization for Early-Stage Evolution of Polymer Aging” (ACS Cent. Sci.2020,https://dx.doi.org/10.1021/acscentsci.0c00133)的研究论文

聚合物材料日常生活、生物医学和国防军事等领域具有广泛应用。当聚合物产品暴露在外界环境中,在光、氧、热等条件下会不可避免的发生老化。聚合物老化会导致聚合物的结构变化、形态分解功能失效,甚至会造成严重的事故,威胁人们的生命财产安全。然而,目前对聚合物老化的检测方法灵敏度差、仅在材料严重老化时从宏观尺度上提供统计检测结果。因此,急需发展一种在聚合物老化早期对聚合物的灵敏、无损检测判定方法

为解决这一问题,基于段雪院士的启发与建议,该研究团队提出了一种基于荧光识别的聚合物老化早期可视化Early-Stage Visualization, ESV研究方法。利用带有硼酸的荧光分子特异性靶向聚烯烃类(以聚丙烯为例)热氧老化生成的羟基基团通过三维荧光成像实现了对聚合物老化的早期、无损监测。对于在同等条件下老化的聚丙烯材料,使用该方法可以在老化20分钟后检出老化现象,而传统红外光谱在老化21天后仍检测不到信号另外该方法成功实现了对聚丙烯老化过程的三维动力学拟合分析,结果表明老化过程聚合物水平方向上比在垂直方向上发展更快。该方法成功地提出了一种三维、无损的聚合物老化早期判定方法,为多维度分析聚合物老化过程提供了有力依据,为进一步设计和构筑抗老化材料提供了重要参考

 


 

本文第一作者是威尼斯平台注册张泽坤博士(导师是吕超教授),田锐博士、吕超教授是共同通讯作者,北京化工大学为唯一完成单位。本研究工作得到了国家自然科学基金的资助。