刺激響應(yīng)性發(fā)光聚合物是一種在外界刺激下改變發(fā)光強度或波長的智能材料，在信息顯示和生物傳感領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。簇發(fā)光聚合物是一類新興的發(fā)光聚合物，這些聚合物不含芳香基團(tuán)，通過分子內(nèi)的氧、氮、硫等雜原子和羰基、羥基等基團(tuán)的聚集實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移和熒光發(fā)射。探索刺激響應(yīng)性和發(fā)光行為之間的關(guān)系、構(gòu)筑新型的刺激響應(yīng)性的簇發(fā)光聚合物成為當(dāng)前發(fā)光聚合物研究的熱點問題。寧波大學(xué)趙傳壯課題組將強氫鍵給體—丙烯酸（AAc）與強氫鍵受體—乙烯基己內(nèi)酰胺（NVCL）進(jìn)行共聚，制備了具有簇發(fā)光功能和上臨界溶解溫度（UCST）的溫敏性聚合物（圖1）。

  研究人員隨后研究了在水相中AAc-NVCL共聚物的溶液行為和發(fā)光行為（圖3）。AAc均聚物表現(xiàn)出水溶性，NVCL均聚物表現(xiàn)出低溫溶解、高溫不溶下臨界溶解溫度行為（LCST），而AAc-NVCL共聚物則在特定比例下展現(xiàn)出高溫溶解、低溫不溶的上臨界溶解溫度行為（UCST）。這是因為，AAc-NVCL之間的氫鍵在低溫下較為穩(wěn)定使得聚合物鏈發(fā)生聚集，而在加熱條件下可以解開使得聚合物溶解。這種溫度響應(yīng)性的鏈聚集同樣影響了其發(fā)光行為：聚合物溶液在低溫下可以發(fā)出更為明亮的藍(lán)光。除了溫度，其它可以影響聚合物間氫鍵穩(wěn)定性的因素，如氫氘同位素效應(yīng)，pH值，Hofmeister離子序列等，也可以用來調(diào)控聚合物的發(fā)光行為。這將擴展共聚物在傳感和生物顯象方面的潛在應(yīng)用。 

  以上相關(guān)成果發(fā)表在Macromolecules 上。論文的第一作者為寧波大學(xué)碩士研究生劉康，通訊作者為寧波大學(xué)趙傳壯教授。

  近年來，寧波大學(xué)趙傳壯課題組在氫鍵締合構(gòu)筑刺激響應(yīng)性聚合物方面取得了一系列研究進(jìn)展，提出了指導(dǎo)水相溫敏性聚合物分子設(shè)計的理論框架（Prog. Polym. Sci. 2019, 90, 269）；發(fā)展了疏水強化氫鍵、強氫鍵給體、強氫鍵受體等構(gòu)建UCST型溫敏聚合物的新策略（Macromolecules 2019，52，4441；Macro. Rapid Commun. 2021, 42, 2000661;     Biomacromolecules 2022, 23, 1291），揭示了氫鍵中次級相互作用、主鏈α-甲基效應(yīng)、聚合物手性結(jié)構(gòu)對于UCST聚合物響應(yīng)性的影響規(guī)律（Macromolecules 2021，54，7963；J. Polym. Sci. 2021，59，1701; Macromolecules 2022，55，3801）;提出了氫鍵聚集構(gòu)筑溫敏性簇發(fā)光聚合物的新方法（Macromolecules 2022，DOI: acs.macromol.2c01531）。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.2c01531

  下載：Hydrogen-Bonding-Induced Clusteroluminescence and UCST-Type Thermoresponsiveness of Nonconjugated Copolymers