机械互锁二维团聚物香港六合彩开奖号码公布，费了很大劲，最终照旧用于了增强！

机械键出当今含有互锁亚基的分子之间，举例一个大环穿过另一个大环。在团聚物中，这些策动将赋予独到的机械性能和其他新兴行径，但灵验酿成机械键并使用节略单体结构单位的团聚很稀有。

在此，好意思国西北大学William R. Dichtel教讲课题组引入了一种固态团聚，通过让一种单体渗入到另一种单体的晶体中，在二维（2D）团聚物的每个近似单位中酿成大环结构和机械键。这些机械互锁的二维团聚物自拼装为层状固体，且不错平缓被常见有机溶剂剥离。收获于这一特质，它们简略使用先进的电子显微镜手艺进行光谱表征和原子级别的分辨率成像。更紧要的是，这种二维机械互锁团聚物不仅简略在多克范围上制备，还具备精粹的溶液加工性能，使其能平缓与 Ultem 制备复合纤维，并展现出显赫增强的刚性和强度。关联效用以“Mechanically interlocked two-dimensional polymers”为题发表在《Science》上。

值得一提的是，2025年1月16日，Science同期刊登2篇高分子关联论文，另一篇详见报谈：

TPE-PhOH单体结晶

作家立异了 TPE-PhOH 的合成和结晶次序，为探索其二维团聚物特质奠定了基础。通过优化合成旅途，给与 Pd(OAc)2 和 S-Phos 配体的 Suzuki-Miyaura 交叉偶联反映，作家兑现了 50 克批量坐褥，并获取了 85% 的分离产率，无需色谱纯化。新结晶次序给与旋转挥发将乙酸乙酯溶液部分挥发至过鼓胀，并通过添加 5% 冰醋酸提高了重现性。所得晶体阐述出 TPE-PhOH 的线性陈设，其中醇基团与相邻单体和乙酸乙酯分子酿成有序的氢键网罗（图 1B）。这结构相宜用于进一步的二维团聚筹算。

图 1. 2D MIM 的合成

2D MIM 的团聚和剥离

作家通过二氯硅烷（SiMe 2Cl 2）与 TPE-PhOH 单晶之间的团聚得胜制备了二维分子间互相作用材料 (2D MIM)（图 1A）。TPE-PhOH 的羟基与 SiMe2Cl2 发生特异性反映，酿成硅氧烷键，从而将单体晶体团聚成高质料的 2D MIM。元素分析、XPS 和固态 NMR（如图 2B 和 2C）考证了团聚的得胜，标明硅烷单体与 TPE-PhOH 的反映生成了硅氧烷键，显赫栽种了材料的化学默契性。与传统的二维团聚物比拟，2D MIM 披清晰更弱的层间互相作用，因此易于剥离并散布于常见有机溶剂中，展现了优异的溶液加工性能（图 2D 和 2E）。此外，2D MIM 阐述出特征的溶剂化显色性和蚁集指点辐射行径，最大吸光度和荧光强度跟着溶剂粘度加多而增强。剥离的 2D MIM 片在千里积后保捏其形状默契性，尺寸平均为 12.5 μm，披清晰精粹的散布性和易加工性。这种特质使 2D MIM 在复合材料和其他二维团聚物难以兑现的愚弄中具有强硬后劲，同期，其默契性测试进一步标明其在水性和有机环境中的优异性能。

图 2. 2D MIM 的纯化、表征和剥离

2D MIM 的电子显微镜

通过将二维分子间互相作用材料剥离成纳米薄片，使用多种电子显微镜手艺对其埃级结构进行了久了筹算。集成微分相衬扫描透射电子显微镜和图像披露，2D MIM 的方孔尺寸约为 5.24 至 5.30 Å，相较单体晶体略有减小，并不雅察到局部鬈曲和歪斜的好意思瞻念。通过歪斜立异明场成像和选区电子衍射手艺，进一步考证了 2D MIM 的长程结构和局部结构变化（图 3A-D）。4D-STEM 提供了关联局部鬈曲和晶体结构的小心信息，揭示了莫尔图案的发源，并标明这些图案来自材料里面的柔性和鬈曲。杜撰高角度环形暗场成像揭示了皱纹引起的局部厚度变化，进一步阐述了 2D MIM 的柔性特质（图 3E-G）。这些手艺轮廓展现了 2D MIM 的高度结晶结构和超柔性特质，为其潜在愚弄提供了紧要的结构连气儿。

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图 3. 2D MIM 的 STEM 和 TEM 显微像片

2D MIM 和复合材料的机械测试

定量纳米力学测绘和纳米压痕分析标明，2D MIM 的模量为 5.36 GPa，显赫高于 TPE-PhOH 单体晶体（4.75 MPa），展现出优异的机械性能。在润湿和干燥后，2D MIM 可进行纳米压痕测试，小载荷下阐述出弹性变形，而更高载荷则激勉塑性变形和硬化，与其机械联锁结构一致。通过将 2D MIM 融入 Ultem 聚醚酰亚胺中并静电纺丝成复合纤维，发现掺入 1 wt% 和 2.5 wt% 的 2D MIM 可显赫提高拉伸模量（别离栽种 30% 和 45%）和极限应力，同期缩短断裂应变（图 4C）。但是，开首 2.5 wt% 的 2D MIM 会因蚁集导致性能下跌。复合材料在剧烈煮沸后仍能保捏增强效果，标明 2D MIM 在提高材料刚度和强度方面具有独到上风。

图 4. 2D MIM 和 Ultem 纤维复合材料

来源：高分子科学前沿

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