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一天两篇顶刊！黄维团队连发JACS和Angew.

来源：时间：2023-12-11 10:09:08 浏览：1172次

1.J. Am. Chem. Soc.：RDRP大分子工程化多功能室温磷光聚合物

第一作者：Ruoqing Zhao

通讯作者：黄维院士、王振华副教授、王学文教授

通讯单位：西北工业大学

DOI: https://doi.org/10.1021/jacs.3c10673

研究背景

虽然科研人员对室温磷光聚合物的研究越来越深入，但合成具有明确大分子结构和多种功能的室温磷光聚合物还是一个挑战。基于此，西北工业大学黄维院士团队报道了可逆失活自由基聚合科研提供了一种具有可控异质性的梯度共聚物（gradient copolymer, GCP）结构，其结合了刚性段和柔性段。将GCP自组装成多相纳米结构，具有可调的拉伸性、优异的RTP性能和内在的可修复性，不会影响拉伸下的发光。断裂伸长率为5.0% ~ 221.7%，杨氏模量为0.5 ~ 225.0 MPa，力学性能可以根据需要调整。

文章要点

1、作为概念验证，可逆失活自由基聚合（RDRP）被用于设计嵌入RTP发色团的梯度聚合物结构，作为具有拉伸性和可愈合性的多功能RTP聚合物的链端基团，其中梯度共聚物由刚性聚丙烯酸（PAA）段和软质聚丙烯酸正丁酯[P(n-BA)]段组成。由于刚性段和柔性段之间的共价键，该体系自组装成多相纳米结构。

2、作者认为刚性微结构域不仅起到物理交联的作用，还提供了一个刚性环境来抑制三重态激子的非辐射跃迁，产生长寿命的磷光，而柔性微结构域通过展开柔性链来确保可拉伸性。该设计不仅提供了具有可愈合性和RTP性能的可拉伸聚合物，而且还可以在拉伸后不影响光发射的情况下可扩展合成可打印的多功能RTP聚合物。

图文展示

图1.多功能RTP聚合物设计示意图

图2.分子设计和结构表征

图3. GCP薄膜的结构与性能

图4. GCP薄膜的理论计算

图5.可拉伸GCP薄膜用于静态-动态防伪

2.Angew. Chem. Int. Ed.：mf-pClNC助力可充电ZABs！

第一作者：Xueting Feng、Guanzhen Chen

通讯作者：黄维院士、韩云虎教授

通讯单位：西北工业大学

DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202316314

研究背景

可充电锌-空气电池（ZABs）具有安全、零污染、高能量密度和低成本等优点，被认为是最有前途的新一代储能转换技术之一。在传统液态ZABs基础上开发的柔性准固态ZABs具有安全性高、制备方便等优点，为便携式、可穿戴、柔性电子器件提供能源保障。然而，由于空气正极氧反应的动力学过程缓慢，限制了ZABs的实际效率、放电功率和循环稳定性，阻碍了其商业应用。因此，开发高效、易于制备的低成本氧反应电催化剂对于可充电ZABs广泛应用至关重要。基于此，西北工业大学黄维院士团队报道了通过简单的物理研磨和热解将NaCl和ZIF-8混合，得到了掺杂Cl的无金属多孔电催化剂（mf-pClNC）。

文章要点

1、测试发现，mf-pClNC电催化剂具有良好的氧还原反应（ORR）活性（E_1/2=0.91 V）和在碱性电解质中的高稳定性，超过了大多数已报道的过渡金属碳基电催化剂，与商业Pt/C电催化剂相当。同时，mf-pClNC电催化剂在酸性电解质中也表现出最先进的ORR活性和稳定性。

2、结合实验和密度泛函理论（DFT）计算发现，较好的ORR活性很可能是由于引入Cl促进了sp³杂化碳的增加，而sp³杂化碳和Cl共同修饰了N相邻碳的电子结构，作为活性位点，而NaCl熔盐蚀刻为电子/质子的输运提供了丰富的途径。此外，以mf-pClNC电催化剂为正极的液态可充电ZABs的峰值功率密度为276.88 mW cm^-2，表现出优异的性能。总之，以mf-pClNC电催化剂为正极构建的柔性准固态可充电ZABs在低温、高温和室温下均表现出优异的性能。

图文展示

图1. mf-pClNC的合成与形貌表征

图2. mf-pClNC的结构表征

图3. mf-pClNC的催化性能

图4.液态可充电ZABs的性能

图5.柔性准固态可充电ZABs的性能

图6.理论计算

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