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石高全 回顾历史:中国高分子的第一篇《Science》

2022-01-06 23:15:06 体育

《科学》杂志是爱迪生在1880年投资1万美元创办的,1894年成为美国科学促进会的官方刊物。它被公认为世界上最权威的学术期刊之一,来自世界各地的研究人员都为自己的研究成果能够发表在《科学》杂志上而感到自豪。你知道中国第一篇高分子方向的《科学》论文是什么时候发表的吗?1995年2月17日,《科学》发表了南京大学石高全教授发表的题为《一种比铝还强的导电高分子薄膜》的研究报告,在世界顶级自然科学期刊上正式开启了我国高分子科学研究的新篇章。

在这份报告中,研究人员首先指出,导电聚合物,如聚噻吩、聚吡咯和聚苯胺,可用于制造各种微型电子器件。然而,大多数导电聚合物易碎,机械强度低。此外,这些材料在熔化前是不溶的、不溶的或分解的。因此,常规的聚合物加工技术不能将这些材料加工成所需的结构。基于这一背景,研究人员提出了一种电化学薄膜生长聚噻吩的方法,即以AISI 304不锈钢板作为工作电极和对电极,间距为0.5cm,用Ag/AgCl电极测量阳极电位。电解液为含10 mM噻吩单体的硼氟醚溶液。在实验过程中,可以通过控制电流来控制膜厚。BFEE溶液的循环伏安曲线如图1a所示,在大于1 V的电位下的强氧化促进了电极上聚合物的形成。聚合物在0.4-1v之间被还原和氧化。聚合物氧化还原电流的增加证实了电极上聚合物量的增加。图1b显示电解质和电极在膜生长期间表现出电化学惰性。值得注意的是,制备的聚噻吩薄膜电导率可达48.7S·cm-1,拉伸强度高达1250±50 kgcm-2。如图2所示,综合性能优于同厚度铝板。此外,聚合物薄膜具有良好的变形性,可以用普通工具加工成型。

图1。BFEE溶液和纯bfee的循环伏安曲线,扫描速率0.2v·s-1。

图2。聚噻吩薄膜的热机械性能测试。

图3。聚噻吩薄膜的加工性能。

该研究进一步拓宽了导电聚合物薄膜的应用领域,有望在未来的先进电子器件中取代金属材料。借此文,向已故著名高分子科学家石高全教授致敬,向中华人民共和国成立七十周年致敬。衷心希望中国高分子科学研究不断取得进展,优秀的研究工作不断涌现,并在自然科学及相关领域的国际顶级期刊上发表。

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