专家报告 | 复旦大学潘翔城教授:杂原子自由基聚合制备含硅聚合物

科技   2024-11-21 01:15   浙江  


自由基聚合作为一种经典的聚合反应方法,已广泛采用本体、溶液、悬浮、乳液等聚合技术。然而,传统自由基聚合(FRP)由于其不可控性,难以精准合成具有特定分子量、分子量分布及端基结构的聚合物。为解决这一问题,可逆失活自由基聚合(RDRP),也被称为可控自由基聚合(CRP),应运而生。与FRP不同,RDRP能够实现聚合物分子量与单体转化率呈线性关系增长,从而精准控制聚合物的分子量和分子量分布。


RDRP的核心机制在于其活性聚合特性,即链活性中心的失活主导链增长过程。这一机制确保了所有聚合物链以均匀的方式生长,从而避免了传统自由基聚合中常见的链转移和链终止现象。具体而言,RDRP通过频繁地将增长的聚合物链失活到休眠状态,使得绝大多数链在整个聚合过程中保持“存活”状态。这种活性聚合特性使得RDRP体系能够有效控制聚合物的分子量、分子量分布以及端基功能化。


近年来,潘翔诚教授团队在传统碳自由基可控自由基聚合的基础上,提出了“杂原子自由基调控”的新思路,为RDRP的拓展和应用开辟了新的方向。该策略的核心在于引入杂原子自由基(如硅、氮、氧等)参与聚合过程,以提升聚合反应的可控性和多样性。例如,在富电子二烯类的自由基硅氢化聚合中,硅自由基对富电子二烯进行逐步加成,同时有效抑制了碳自由基的链式聚合。这种方法不仅实现了对聚合物链组成的精确控制,还拓展了聚合物的拓扑结构。通过引入杂原子自由基,RDRP体系能够合成出具有特定序列结构和功能化侧链的聚合物,极大地丰富了聚合物的种类和应用领域。


复旦大学潘翔城教授受邀参加“2024宁波硅基特种材料论坛”,并做主题报告《杂原子自由基聚合制备含硅聚合物》



嘉宾介绍

潘翔城,复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室独立课题组组长(独立PI)、教授和博士生导师,国家自然科学基金委优秀青年科学基金(2023)获得者。2014年获美国匹兹堡大学哲学博士学位(导师:Dennis P. Curran)。自2014至2017年,在美国卡内基梅隆大学担任博士后研究员,合作导师为Krzysztof Matyjaszewski院士。课题组主要就高分子可控合成开展研究工作,致力于开发基于自由基的新型聚合反应,构建了基于杂原子自由基的一系列聚合反应和高分子材料。共计发表学术论文60余篇,其中包括Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem.、Chem. Soc. Rev.和Phys. Rev. Lett.等,引用5000余次。授权中国发明专利7 项和美国发明专利 1 项。


近年来,主持承担国家自然科学基金课题5项,其中包括一项重大研究计划。担任基金委“多层次手性物质的精准构筑”重大研究计划工作组专家、任《高分子学报》、《高分子通报》、《Chinese Journal of Polymer Science》三刊青年编委。自2020年起至今,连续入选Stanford/Elsevier的年度全球“Top 2% Scientists”榜单。获陶氏创新挑战奖(2023、2020)、美国化学会高分子启明星(2022)、中国化学会高分子青年学者奖(2023)、Science China Chemistry新锐科学家(2023)和日本高分子学会启明星(2024)等荣誉。


报告介绍

高分子材料独特的物理和化学性质是由其链组成、序列、分子量、分子量分布和拓扑结构所决定,因此高分子材料的可控合成是高分子科学的基础和核心。可控自由基聚合因其对单体的兼容性和聚合方法(本体、悬浮、乳液聚合等)的普适性,颠覆了传统高分子的合成方法,我们在原有碳自由基为主的可控自由基聚合的基础上,提出引入“杂原子自由基调控”,提升可控性,并拓展所合成高分子的链组成、序列、分子量和拓扑结构等。其报告主要包括:1)通过光氧化还原反应与氢原子转移反应相结合,实现了硅自由基的可控生成和基于自由基机理的硅氢化拓扑聚合反应。2)将光催化剂和水相结合,活化硅氢键,实现非传统聚硅氧烷结构的聚合物合成。


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为进一步促进硅基特种新颖材料领域的学术交流与产业合作,推动科学研究与技术应用的深度融合,浙江省全省数据驱动高安全能源材料及应用重点实验室、中国科学院宁波材料技术与工程研究所联合DT新材料将于2024年12月6-8日宁波喜来登酒店举办“2024宁波硅基特种材料论坛”。会议围绕有机硅材料、先驱体转化陶瓷材料、硅基陶瓷与复合材料、能源材料等话题来展开讨论。


论坛信息

主办单位:

中国科学院宁波材料技术与工程研究所

浙江省数据驱动高安全能源材料与应用重点实验室

DT新材料

承办单位:

宁波德泰中研信息科技有限公司


组委会成员(姓名按字母排序)

名誉主席:

柴之芳  中国科学院院士、中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员

董绍明  中国工程院院士、中国科学院上海硅酸盐研究所研究员

大会主席:

黄   庆  中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员

大会共同主席:

李寅生  中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员

梁   坤  中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员

宋育杰  中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员

余兆菊  厦门大学教授


论坛时间:2024年12月06日-12月08日

论坛地点:宁波


日程安排


专家介绍(排序不分先后)

专题一:有机硅材料

演讲嘉宾    单位/职称

陈   功       北京航空航天大学副教授

葛建芳       仲恺农业工程学院教授

李承东       江南大学副研究员

刘   丽       哈尔滨工业大学教授

潘翔城       复旦大学教授

谭龙飞       中国科学院理化技术研究所研究员

汤龙程       杭州师范大学教授

王灯旭       山东大学教授

徐利文       杭州师范大学教授

张庆华       浙江大学教授

张学忠       中国科学院化学研究所研究员

周传健       山东大学教授

(*按照姓名字母排序)


专题二:先驱体转化陶瓷材料

演讲嘉宾    单位/职称

陈建军       浙江理工大学教授

陈江溪       厦门大学副教授

杜   斌       广州大学副教授

范凯飞       西北工业大学博士研究生

苟燕子       国防科技大学副研究员

孔   杰       西北工业大学教授

李达鑫       哈尔滨工业大学副研究员

李天昊      中国科学院宁波材料技术与工程研究所助理研究员

骆春佳       长安大学副教授

栾新刚       西北工业大学教授

莫高明      中国科学院宁波材料技术与工程研究所高级工程师

裴学良      中国科学院宁波材料技术与工程研究所副研究员

邵高峰       南京信息工程大学副教授

孙   佳       西北工业大学副教授

文青波       中南大学教授

余兆菊       厦门大学教授

曾冠杰      中国科学院宁波材料技术与工程研究所博士后

张宗波       中国科学院化学研究所研究员

(*按照姓名字母排序)


专题三:硅基陶瓷与复合材料

演讲嘉宾    单位/职称

陈克新       北京科技大学研究员

陈小武       中国科学院上海硅酸盐研究所副研究员

陈宇红       北方民族大学教授

范冰冰       郑州大学教授

顾   坚       南京工业大学副教授

郭伟明       广东工业大学教授

海万秀       北方民族大学副教授

何少龙       甬江实验室研究员

黄小忠       中南大学教授

黄政仁       中国科学院上海高等研究院研究员

季   伟       武汉理工大学研究员

李寅生      中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员

倪德伟       中国科学院上海硅酸盐研究所研究员

任全兴       中国科学院宁波材料技术与工程研究所博士后

沙建军       大连理工大学教授

王京阳       中国科学院金属研究所研究员

肖汉宁       湖南大学教授

张国军       东华大学教授

张景贤       中国科学院上海硅酸盐研究所研究员

赵   林       景德镇陶瓷大学教授

(*按照姓名字母排序)


专题四:能源材料

演讲嘉宾    单位/职称

陈健强       南京林业大学教授

丁松园       中国科学院大学杭州高等研究院教授

杜乘风       西北工业大学副教授

李新亮       郑州大学教授

林   宁       甬江实验室研究员

林时胜       浙江大学教授

林正得      中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员

刘俊昊       中国科学院过程工程研究所副研究员

舒   杰       宁波大学教授

苏   宇       元能科技(厦门)有限公司博士

万   青       甬江实验室研究员

王延青       四川大学研究员

王长虹       东方理工大学(暂名)助理教授

杨全红       天津大学教授

姚永刚       华中科技大学教授

叶士特       厦门首能科技有限公司副总经理

周辰坤       南京师范大学教授

周向阳       湖南大学教授

周旭峰      中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员

朱来攀      中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员

(*按照姓名字母排序)


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参会咨询

会议注册:参会代表2200元/位(现场报名2500元/位);学生代表1200元/位(现场报名1500元/位);住宿、差旅费用自理。


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会议联系人

报告咨询:

专题一:有机硅材料

宋老师:songyujie@nimte.ac.cn

专题二:先驱体转化陶瓷材料

余老师:zhaojuyu@xmu.edu.cn

专题三:硅基陶瓷与复合材料

李老师:liyinsheng@nimte.ac.cn

专题四:能源材料

梁老师:kliang@nimte.ac.cn


参会咨询:

胡老师

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Email: cherry@polydt.com


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