近日，化学与化工学院顾军渭教授团队在《Angewandte Chemie International Edition》期刊以Hot Paper形式在线发表题为《Recyclable Side-Chain Azobenzene-Based Semicrystalline Polymer Films with Outstanding Intrinsic Thermal Conductivity and Photoresponsive Actuation》的研究论文。
传统聚合物由于分子链排列无序，其本征热导率较低，无法满足高功率柔性电子器件的散热需求。本研究提出一种利用可控自由基聚合调控聚合物分子结构的设计策略，制备具有优异本征导热性能的偶氮苯聚合物。通过可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合，精确调控聚合物链上偶氮苯基元的空间分布、聚合度以及氢键网络，构建具有“晶域内高效传导、界面低阻连接”的导热网络。偶氮苯基元通过π-π堆积自组装形成高度取向的晶域，显著提高声子耦合效率，增加了声子平均自由程。氢键的动态可逆性使域边界分子链形成渐变过渡，抑制非晶区-晶区界面处的声子散射，提高声子传输效率。研究表明，聚合物本征热导率不随其结晶度提高而持续上升，同时受其晶粒大小以及晶区与非晶区界面形貌影响。当偶氮苯基元在聚合物链上无规分布且聚合度为35时，其结晶度为18.6%，由此制备的薄膜本征导热系数高达2.01 W/(m·K)，高于具有相同单体组成但结晶度更高（23.7%）的嵌段共聚物的1.86 W/(m·K)。同时，偶氮苯的光异构化特性赋予其光控动态形变能力，其非交联特性也较动态共价键交联聚合物具有更优的回收/再加工性能。本研究为先进热管理材料的开发提供了关键理论指导，有望应用于仿生驱动器、柔性电子、软体机器人、光热转换和信息存储等领域。
该研究得到了国家自然科学基金、陕西省科技创新团队、陕西省创新能力支撑计划项目和西北工业大学研究生实践创新基金等基金项目的资助和支持。化学与化工学院2023级硕士研究生孔晴晴为论文的第一作者，顾军渭教授和张军亮副教授为论文的共同通讯作者。
论文信息：
Qingqing Kong, Junliang Zhang*, Kuan Zhang, Shuangshuang Wang, Mukun He, Yongqiang Guo, Junwei Gu*. Recyclable Side-Chain Azobenzene-Based Semicrystalline Polymer Films with Outstanding Intrinsic Thermal Conductivity and Photoresponsive Actuation. Angewandte Chemie International Edition, 2025, 10.1002/anie.202512721.
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202512721
图文简介：
图 1偶氮苯聚合物结构示意图和结构表征
图 2 偶氮苯聚合物的紫外-可见吸收光谱
图 3 偶氮苯聚合物的热性能和微观结构表征
图 4 偶氮苯聚合物的本征导热性能
图 5 偶氮苯聚合物的光致驱动和回收/再加工性能
图文：张军亮
审核：姚东东
学校主页
办公网
English
