寧波材料所在表面高分子功能化技術(shù)方面取得進展
圖案化高分子薄膜材料在諸如光電子器件及化學(xué)和生物芯片等多個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，因而發(fā)展簡單、高效且低成本獲得圖案可調(diào)的高分子薄膜新方法具有十分重要的意義。微接觸印刷技術(shù)因制備工藝簡單、成本低廉、無需復(fù)雜苛刻的條件，受到學(xué)術(shù)界、工業(yè)界的青睞，被廣泛用來織構(gòu)以表面接枝高分子刷為代表的圖案化高分子薄膜材料。該技術(shù)通常是利用微接觸來轉(zhuǎn)移印章上作為“墨水”的引發(fā)劑到目標基底上，經(jīng)表面引發(fā)聚合進行放大而獲得表面限定的高分子刷薄膜材料。然而目前微接觸印刷技術(shù)基本采用巰基引發(fā)劑與鍍金基底之間形成金硫共價鍵，進而通過表面引發(fā)聚合，如活性的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)的方法放大而獲得圖案化高分子刷薄膜材料。金硫共價鍵在溫度稍高（60℃）的情況下即呈現(xiàn)出不穩(wěn)定狀態(tài)，極大的限制了以金為基底的高分子薄膜材料的應(yīng)用。
為了加強表面高分子功能化的穩(wěn)定性，同時又能夠滿足在以硅為基底的微電子領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，開發(fā)一種簡便、高效、普適性強的圖案化修飾技術(shù)勢在必行。針對這一問題，寧波材料所智能高分子材料團隊在陳濤研究員和張佳瑋副研究員的帶領(lǐng)下，基于課題組前期在表面高分子功能化與形貌調(diào)控及基于超分子相互作用等方面的前期積累，采用微接觸印刷的方式，以大量商業(yè)化的含光活性基團的化學(xué)物質(zhì)（如芘甲胺等）為墨水，在羥基化硅表面構(gòu)筑基于超分子作用的納米尺度的自組裝光活性層?？紤]到目前的活性聚合方法需要苛刻的反應(yīng)條件等因素，研究人員采用自引發(fā)光接枝光聚合(Self-initiated Photografting and Photopolymerization，SIPGP)的方法在無需催化劑、配體等條件下成功接枝圖案化的高分子薄膜材料。
該項工作極大拓展了微接觸印刷的概念及其墨水的使用范圍，有望在幾乎所有羥基化的表面實現(xiàn)高分子的快速功能化，相關(guān)研究工作發(fā)表在Chem. Commun.2013, 49, 11167 (IF=6.718)上。該研究團隊最近發(fā)展了這一思路，制備了具有導(dǎo)電特性的高分子雜化材料體系。實驗室科研人員將氧化石墨烯作為墨水，利用微接觸印刷在硅表面制備了一系列圖案化的氧化石墨烯微結(jié)構(gòu)，并通過SIPGP 的方法直接在光活性的氧化石墨烯表面成功接枝了各種乙烯基高分子薄膜材料。該研究結(jié)果發(fā)表在Chem. Commun.2014, 50,7103 (IF=6.718)上，并被選為當(dāng)期的內(nèi)封面文章。
上述研究成果是對表面的高分子功能化與圖案化領(lǐng)域的有效補充及創(chuàng)新，為以超分子自組裝為基礎(chǔ)的高分子薄膜材料的簡單、快速及低成本化制備提供了新的思路。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（51303195, 21304105）、浙江省杰出青年基金（LR14B040001）及寧波市自然科學(xué)基金（2014A610127）的資助。
微接觸誘導(dǎo)的基于超分子作用的納米尺度的自組裝光活性層的構(gòu)建及其聚合放大得到的高分子薄膜材料的原子力顯微圖像
通過引入氧化石墨烯活性自組裝層構(gòu)建功能化的高分子薄膜材料；當(dāng)期雜志的內(nèi)封面
（高分子事業(yè)部）