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[施普林格聚合物与复合材料系列] 聚合物/POSS纳米复合材料与杂化材料（制备、性能、应用）|| 医用POSS杂化材料
摘要： 医学应用是材料科学领域最重要的议题之一，备受高度关注。过去几十年间，旨在提升医疗服务质量的新方法或新材料开发呈现出蓬勃发展的态势。纳米技术的应用为该领域开辟了新的发展空间。多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）作为新一代纳米结构材料，同时具备纳米颗粒与分子的双重特性。这类材料具有改善热力学性能、增强机械强度以及提高溶解性等显著特点。POSS在医学领域有着广泛应用：它能显著提升生物材料的机械性能——这对组织工程至关重要；还可增强生物材料抗降解能力。当前牙科材料已将POSS作为关键组分。如本章所述，药物递送和生物成像等领域同样采用POSS技术。
关键词： POSS，牙科纳米复合材料，生物成像，生物材料，药物递送，组织工程
更新于2025-09-23 15:21:01
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有机/无机杂化光氧化还原催化剂介导的光控RAFT聚合：催化效率的提升
摘要： 有机/无机杂化光氧化还原催化剂介导的光控RAFT聚合：催化效率的提升。金属卟啉（MTPPs）在光能转化引发光诱导电子转移-可逆加成-断裂链转移（PET-RAFT）聚合中起重要作用，其中四苯基锌卟啉（ZnTPP）备受关注。然而卟啉在二甲基亚砜（DMSO）等某些有机溶剂中的自聚集效应会导致MTPPs激发态猝灭，并以浓度依赖性方式降低其光催化能力。本研究通过将多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）与ZnTPP连接，制备了ZnTPP-POSS有机/无机复合物。在绿色光（λmax=515 nm，3 mW cm?2）催化的PET-RAFT聚合中，该光催化剂的聚集得到有效抑制。与ZnTPP相比，使用ZnTPP-POSS作为光催化剂时，不同单体的反应均得到良好控制且反应速率加快。通过链增长反应成功制备了结构明确的嵌段共聚物，证实了该聚合方法具有高度保真性。
关键词： 光控可逆加成-断裂链转移聚合，PET-RAFT聚合，有机/无机杂化光氧化还原催化剂，嵌段共聚物，ZnTPP–POSS
更新于2025-09-23 15:19:57
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含硅杂化共聚物 || 利用多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)构建有机光电子材料
摘要： 有机光电子材料通?？煞治》肿影氲继搴透吖獾缧阅艿墓查罹酆衔?。这种有趣的电致发光和导电特性最早发现于20世纪70年代，但真正的关注热潮出现在过去20年——通过创新材料设计和高度纯化，材料性能得到了显著提升。小分子半导体因其高纯度、有序结构以及作为激子和载流子基本机制研究的理想模型而备受关注。共轭聚合物则主要因其大面积器件制备、高性能和多功能等优势被用于器件制造。目前，有机材料因其在有机发光二极管(OLED)、太阳能电池、液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管、传感器、电致变色器件等诸多领域的成功应用而广受重视。得益于广泛的学术与工业努力，分子结构与光电性能之间的机制及关联已得到阐明，多种器件结构也相继开发。尽管过去十年有机光电子材料在基础物理和实际应用方面取得巨大进展，但仍需更多工作，例如电荷产生与传输的理论描述、各种相互作用贡献的区分、热稳定性提升以及现有应用的商业化。新现象仍不断被发现，器件性能持续提升。其中，将多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)引入有机光电子材料以提升性能的做法尤其引人注目，这主要归功于POSS独特的混合结构。
关键词： 电致发光、有机光电子材料、多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）、液晶显示器（LCD）、电致变色材料
更新于2025-09-23 15:19:57
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具有双官能团的氟代烷基POSS作为分子填料用于降低PMMA的折射率并改善其热机械性能
摘要： 设计了一种具有七氟代烷基和单丙烯酸酯基的双官能化笼型倍半硅氧烷（POSS）衍生物，作为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）中降低折射率（RI）并改善热机械性能的填料。成功制备了目标双官能化POSS填料，因其高相容性，通过浇铸法将改性POSS与聚合物的混合溶液制成均匀薄膜。光学测量表明，与具有均一取代基的八取代POSS衍生物相比，改性POSS对降低PMMA基体折射率的效果更显著。值得注意的是，添加该POSS填料可大幅提高降解温度和储能模量。最终证实，甲酯基POSS是调控PMMA性能最有效的填料（Δn = -0.020，ΔTd20 = +53°C，ΔE'/E' = +72%）。
关键词： 低折射率材料、热稳定性、含氟聚合物、填料、POSS（笼型倍半硅氧烷）
更新于2025-09-23 18:43:02
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聚氨酯中POSS-POSS相互作用的形成：从合成、形貌到材料的形状记忆性能
摘要： 在本研究中，我们报道了以七苯基多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）为侧基的线性有机-无机杂化聚氨酯的合成。首先合成了一种新型POSS二醇，随后将其与1,4-丁二醇共同作为扩链剂，制备了不同POSS含量的有机-无机杂化聚氨酯。凝胶渗透色谱（GPC）分析表明获得了高分子量产物。小角X射线散射（SAXS）和透射电子显微镜（TEM）显示，通过POSS-POSS相互作用形成了尺寸为10~20纳米的球形POSS微区。与普通聚氨酯相比，该有机-无机杂化聚氨酯表现出更高的玻璃化转变温度。由于POSS-POSS相互作用的存在，聚氨酯在杨氏模量和拉伸强度等力学性能方面显著提升。更重要的是，该有机-无机杂化聚氨酯展现出优异的形状记忆性能，这与普通聚氨酯形成鲜明对比。其形状记忆性能的改善归因于POSS-POSS相互作用形成的微区促进了分子链间相互作用。
关键词： 形状记忆性能、聚氨酯、微相分离、POSS-POSS相互作用
更新于2025-09-10 09:29:36
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含侧基POSS单元的无规甲基丙烯酸酯共聚物的相分离结构
摘要： 研究了含聚倍半硅氧烷（POSS）侧基的甲基丙烯酸酯无规共聚物的相分离行为。对于苯基取代POSS甲基丙烯酸酯（PhPOSSMA）与甲基丙烯酸丁酯（BMA）的无规共聚物，在本体热退火后，当PhPOSSMA含量超过约20 wt%时形成层状相分离结构；当PhPOSSMA含量超过40 wt%时则呈现周期性相分离结构，其周期长度随组成变化介于9.0至5.1 nm之间。溶剂退火处理未引发本体相分离。另一方面，异丁基取代POSSMA（i-BuPOSSMA）与BMA含量约50 wt%的无规共聚物经热退火后未形成相分离结构。此外，PhPOSSMA或i-BuPOSSMA与甲基丙烯酸甲酯的无规共聚物均未发生相分离。通过广角X射线散射、小角X射线散射和透射电镜图像对所得相分离结构进行了详细表征。
关键词： 无规共聚物、POSS（笼型倍半硅氧烷）、相分离结构、热退火、聚甲基丙烯酸酯
更新于2025-09-10 09:29:36
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[斯普林格聚合物与复合材料系列] 聚合物/POSS纳米复合材料与杂化材料（制备、性能、应用）|| 用于涂层的含POSS有机-无机杂化材料
摘要： 表面涂层在美观性以及抵御环境与恶劣条件（如腐蚀、侵蚀、磨损、机械力等）方面具有重要意义。涂层的价值在于：通过使用亚微米级薄膜，特殊基材可获得?；げ⑹视糜谀勘炅煊?。然而提升涂层性能至关重要，而采用纳米技术是改善其性能的最佳方法之一。多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）是二氧化硅家族中具有RSiO1.5帝国结构的特殊类型，这种笼状分子在涂料工业中占据了独特地位。它能影响以下性能：机械特性（模量、断裂伸长率、屈服强度、抗冲击性）、表面特性（亲水性、疏水性、表面摩擦系数及粗糙度）、热化学特性（固化时间与固化行为）、流变特性、耐化学性及渗透性。本章研究了POSS添加对机械性能、表面性能、阻燃效果及耐腐蚀性的影响。
关键词： POSS、纳米、涂层、二氧化硅、杂化
更新于2025-09-10 09:29:36
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源自八芘修饰多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）有机框架的离子荧光纳米粒子用于氟离子检测
摘要： 通过芘羧酸与氨基取代的POSS缩合反应，成功制备了三种八芘修饰的POSS分子（POSS-(C0-Py)8、POSS-(C1-Py)8和POSS-(C3-Py)8），并获得了良好产率，其结构通过多种光谱方法进行了表征。这三种POSS分子均能通过酰胺键形成稳定的超分子氢键有机框架（HOF）结构。其中，POSS-(C1-Py)8因其HOF结构中芘残基的高效堆积而展现出最纯净的激基缔合物发射，进而被开发为一种高效的绿色发光F?离子离子荧光传感器。该比率荧光传感器对F?离子表现出独特的选择性，检测限低于5×10?? M，且可在10分钟内快速检测，几乎不响应Cl?、Br?、I?、AcO?、NO??和HPO?2?等其他阴离子。通过离子色谱法对比实验测定F?离子浓度，结果表明该离子荧光传感器在选择性和抗干扰能力方面优于传统色谱方法，尤其在存在干扰阴离子时表现更优。与依赖荧光开启/关闭的常规F?离子荧光传感器及其他传统色谱技术相比，此类F?离子荧光传感器能实现快速可靠的F?离子检测，具有显著优势。
关键词： 氟离子检测、离子荧光变色、氢键有机框架、POSS、纳米颗粒
更新于2025-09-04 15:30:14