“反硫化” 是以單質(zhì)硫為反應(yīng)原料，以小分子不飽和烯烴為交聯(lián)劑合成高含硫聚合物的一種有效方法。這一合成路線可以有效地使工業(yè)廢料硫轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫木酆衔锊牧。通過該方法合成的聚合物是以硫鏈為骨架的聚合物材料，且含硫量一般超過50 wt.%。反硫化聚合物作為一種有機(jī)無機(jī)雜化高分子材料，其天然具有很多碳基材料沒有的特性，比如金屬敏感性、紅外不敏性、動態(tài)適應(yīng)性等。自從反硫化在2013年被提出以來，已經(jīng)有大量的工作證明了該類聚合物材料在多種應(yīng)用領(lǐng)域表現(xiàn)著優(yōu)異的性能，包括但不限于高吸附值的重金屬汞吸附性能、高反射因子的光學(xué)性能、優(yōu)異的抗菌性以及自愈合或循環(huán)性。
但是，通常反硫化聚合物是在高溫 (≥159 °C) 下通過本體聚合獲得。該聚合過程存在許多伴隨問題，包括但不限于：由于單體混溶性較差或單體在高溫下反應(yīng)性不同而導(dǎo)致的合成聚合物不均一、完全不可控的自加速現(xiàn)象、副反應(yīng)產(chǎn)生造成有毒氣體H2S的釋放，以及由于高反應(yīng)溫度而導(dǎo)致只能選擇高沸點共聚單體的限制。因此，不論從合成工藝還是合成操作方面考慮，現(xiàn)階段反硫化聚合物很難實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。如果想在工業(yè)上應(yīng)用這種新型材料，首先一個更簡單、更安全的合成該類聚合物的方法需要被探索。
圖二：A) 部分機(jī)械化學(xué)合成和熱合成的聚合物在室溫、80°C 以及 140°C 下進(jìn)行 H2S 氣體捕捉測試。 B) 與所列的每種材料接觸 24 小時后，從 138 ppm HgCl2 溶液中去除的汞的百分比，以及每種所列材料的汞去除能力。 （這里，誤差線是三個重復(fù)測試結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差。） C) 以聚合物 MS(S-DIB) 為例，表明聚合物薄膜能夠由聚合物粉末熱壓制成。 D) 以聚合物 MS(S-ENB) 薄膜為例，展示了機(jī)械化學(xué)合成聚合物的紫外線誘導(dǎo)自愈合能力。
該工作，英國利物浦大學(xué)博士生閆珮瑤和趙偉為共同第一作者，閆珮瑤和Tom Hasell為共同通訊作者。
原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-32344-7
