使用快速交替极性进行电化学介导的原子转移激素聚合
1Department of Chemistry, National University of Singapore, 3 Science Drive 3, Singapore 117543, Republic of Singapore.
快速交替极性 (rAP) 克服了电化学聚合物的质量转移极限. 这种方法使得即使在粘性介质中,催化剂负载低,分子重量高的聚合物能够得到控制.
科学领域:
- 电化学
- 聚合物化学
- 材料科学
背景情况:
- 质量转移限制阻碍了电化学合成,特别是在粘性介质中,导致电极污染和聚合终止.
- 现有的方法难以有效地运输氧化还原活性物种,影响控制和产量.
研究的目的:
- 用快速交替极性 (rAP) 来克服质量转移限制,研究电化学介导的原子转移激素聚合 (eATRP).
- 使用石墨电极在未分割的电池中开发一个简单有效的eATRP策略.
主要方法:
- 在整个聚合过程中,在毫秒时间尺度上实现恒定交替电流.
- 使用易于获得的石墨电极在一个未分割的电池设置.
- 在不同的电流和脉冲持续时间下对eATRP进行系统的研究.
主要成果:
- 在甲基烯酸聚合过程中实现了近量化单体转化和异常狭窄的分散度 (Đ < 1.1).
- 有效防止铜催化剂过度减少和电极污染.
- 具有显著降低铜催化剂负荷 (2.5 ppm) 的超高分子量聚合物 (Mn = 1,598,000, Đ = 1.26) 的生产能力.
- 将单体范围成功扩展到甲基甲烯酸和烯.
- 由于高"活力"和链末忠实性,单合成块和星形聚合物 (PMMA-b-PMA,4星-PMA).
结论:
- 快速交替极性 (rAP) 是解决电化学聚合物的质量转移限制的高效策略.
- 这种方法可以精确控制聚合动力学,分子量和分散性.
- 开发的方法为合成具有降低催化剂负载的先进聚合物架构提供了多功能平台,为未来控制电化学聚合物的研究铺平了道路.
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