中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤滑國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室表/界面材料課題組與荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)和香港理工大學(xué)合作在聚合物刷的研究方面取得新進(jìn)展。研究工作發(fā)表在近期出版的Angew. Chem. Int. Ed.（2013,DOI:10.1002 /anie.201304449）和Adv. Mater.,（2013, 25, 3343-3350）。

　　用表面引發(fā)聚合制備結(jié)構(gòu)和成分可控的刷型軟物質(zhì)界面，在潤滑、防污、表面性質(zhì)調(diào)控等領(lǐng)域有重要研究價(jià)值。

　　表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）是在基底表面構(gòu)筑刷型軟物質(zhì)界面的主要方法，但是仍然面臨突出問題：反應(yīng)需要惰性氣體保護(hù)、大量單體溶液浪費(fèi)以及聚合物鏈增長的可控性較差等。研究人員利用活潑金屬如Al，Zn等在聯(lián)吡啶的存在下將Cu(II) 連續(xù)不斷還原為Cu(I)，利用“三明治”結(jié)構(gòu)聚合裝置實(shí)現(xiàn)微量溶液的聚合，改變金屬的形狀和傾斜角度即可制備多種梯度或織構(gòu)化聚合物刷，可以簡單一步實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)基底上接枝多種聚合物刷(Angew. Chem. Int. Ed. 2013,DOI:10.1002/anie.201304449)。文章得到審稿專家的高度評(píng)價(jià)，該文章被評(píng)為Angew. Chem. Int. Ed.的熱點(diǎn)文章和內(nèi)封面文章。

　　利用類似原理，該課題組還發(fā)展了光誘導(dǎo)的表面引發(fā)ATRP聚合新方法。TiO2是一種性能優(yōu)異的無機(jī)半導(dǎo)體材料，在紫外光照射下能產(chǎn)生電子和空穴，該課題組利用激發(fā)的電子將空氣中穩(wěn)定存在的Cu(II)/L還原為Cu(I)/L進(jìn)而催化自由基聚合，實(shí)現(xiàn)多種單體的接枝聚合和聚合物刷的可控制備，并在 TiO2納米線、納米管表面實(shí)現(xiàn)自催化原位表面引發(fā)聚合，該工作發(fā)表在ACS Macro Lett.,（2013,2,592-596），為7月份該雜志閱讀量最多的前5篇論文之一。

　　上述研究工作得到了國家自然科學(xué)基金杰出青年基金和面上項(xiàng)目(項(xiàng)目資助號(hào)：21125316, 51171202)，中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目和科技部973項(xiàng)目的支持。