《拓撲環糊精聚輪烷的水相一鍋點擊合成及其模板套用》是依託浙江大學，由高超擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：拓撲環糊精聚輪烷的水相一鍋點擊合成及其模板套用
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：高超
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
環糊精與線形聚合物鏈形成的聚輪烷是一類有重要用途的主客體超分子聚合物。傳統合成一般需經準聚輪烷形成和封端反應兩鍋完成，導致收率低、環糊精的覆蓋率小、成本高，難以大量製備和開展深入的套用研究，也難以合成具有不同拓撲結構的聚輪烷。本項目擬採用水相一鍋點擊化學法，利用點擊化學耐水、快速的特點，在水中形成環糊精/聚合物準聚輪烷後，直接加入封端劑進行點擊封端反應，大量、高效、簡便地合成出線型、星型、梳型及超支化聚輪烷。考察不同封端條件如封端劑、封端劑量、反應時間、微波輔助等對聚輪烷合成的影響。進而對其羥基改性，得到羧基功能化聚輪烷。以羧基化聚輪烷為模板，製備出棒狀、星狀及樹枝狀等不同拓撲形貌的納米晶團簇。擬製備出貴金屬、磁性氧化鐵、半導體等多系列納米晶團簇，研究納米晶團簇的生長動力學和機理，分析晶粒大小、拓撲結構等因素與催化、磁性、發光等性能的關係。
結題摘要
在項目進行過程中，申請人在石墨烯液晶研究中有重大進展，因此項目的研究內容和目標已向基金委申請做了相應調整，由重點研究環糊精聚輪烷及其納米晶調整為石墨烯液晶及其巨觀組裝材料。 快速簡便合成高分子量環糊精聚輪烷、序列聚合物是高分子合成化學研究的重要主題和挑戰；發展高效巨觀組裝方法製備出性能優異的石墨烯巨觀材料是套用石墨烯必須攻克的難題。為此，項目利用疊氮-炔一鍋點擊封端反應策略，高效快速合成出高分子量環糊精聚輪烷。發展了巰基-炔、巰基-烯等其它點擊反應，製備出具有高封裝能力的八官能基水溶性POSS、多官能基序列聚合物、超支化聚合物、超支化富硫聚合物等，為進一步構築複雜結構大分子提供了簡便方法。項目在前期發現石墨烯液晶的基礎上，利用濕法紡絲組裝策略，獲得了連續的巨觀石墨烯纖維和仿貝殼纖維；進而通過改性摻雜得到高強石墨烯纖維、高導電石墨烯纖維、多孔氣凝膠纖維，並利用石墨烯纖維製備出一系列具有優異性能的纖維超級電容器；開闢了一個全新的石墨烯纖維研究及套用方向。另外，從石墨烯液晶出發通過多種巨觀組裝方法製備出超輕氣凝膠、連續石墨烯組裝膜、高性能複合納濾膜等多維度多功能巨觀材料，為石墨烯的套用打下了基礎。發表SCI期刊論文39篇，獲得中國授權發明專利12項，培養博士後4名（3名已出站、1名已完成出站答辯），博士生17名（6名已畢業、11名在讀），碩士9名（3名已畢業，6名在讀），舉辦學術會議一次，出席國內外會議10次並做邀請報告，全面完成計畫各項指標。
