化学与化工学院、浙江省高分子表界面科学重点实验室青年教师阳禹辉博士在国际高分子领域知名期刊Progress in Polymer Science发表了题为“Crystallization in Thin Films of Polymer Glasses: The Role of Free Surfaces, Solid Interfaces and Their Competition”的长篇综述文章,左彪教授与比利时布鲁塞尔自由大学Simone Napolitano教授为共同通讯作者,我校为第一完成单位。该工作受到国家自然科学基金优秀青年基金、面上项目、青年基金以及浙江省自然科学基金的资助。
高分子纳米薄膜广泛应用于纳米芯片、微流控、电子封装等领域。纳米高分子薄膜的物理性质与宏观材料存在很大差异,其微观分子运动、结晶和流变等受到表面和界面的影响而发生变化。随着薄膜厚度降低,与空气接触的表面以及基底附近界面区域的占比增大;导致纳米薄膜的结晶行为很大程度上受控于表界面效应及其相互作用。例如,表面区域高分子链段运动能力增强造成高分子薄膜在本体玻璃化温度以下仍旧可以结晶;而高分子在基底界面的吸附限制了分子链的扩散和迁移,造成界面区域结晶困难,甚至无法形成结晶。
该综述论文系统总结近三十年来国内外高分子学界对纳米高分子薄膜结晶新规律和新机制的研究成果;主要聚焦于玻璃态高分子薄膜的结晶行为,总结了表界面高分子动力学与本体之差异,梳理了影响高分子薄膜结晶的关键表界面因素,探讨了表面效应、界面效应及其相互竞争对薄膜的结晶动力学、结晶取向、结晶形貌、结晶度等的影响,并对相关分子机制进行了分析。论文最后对高分子表面结晶加快的分子起源、薄膜逐步结晶现象、不同维度受限高分子的表界面效应、界面横晶形成、非平衡态链构象的作用以及光电器件界面控制影响等方面进行了讨论,并对高分子薄膜结晶领域未来的研究做了展望。该综述受到审稿人的高度评价,认为“加深了学界对高分子薄膜结晶行为的认识和理解”,也对聚合物薄膜器件性能的调控具有重要意义。
Progress in Polymer Science是高分子领域最具影响力的顶级期刊,发表由国际公认的高分子科学与工程权威机构撰写的最新综述文章,每年发文量仅为30 ~ 50篇,2023年影响因子为27.1。
作者简介:阳禹辉,2012年本科毕业于北京化工大学应用化学专业,2015年获浙江理工大学高分子化学与物理硕士学位,2019年博士毕业于浙江大学高分子科学与工程学系,主要从事高分子材料和有机薄膜晶体管界面控制的研究。主持国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等科研项目,在Prog. Polym. Sci.、Macromolecules、ACS Appl. Mater. Interfaces、J. Phys. Chem. C、Chinese. J. Polym. Sci.等期刊发表论文十余篇。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670023000795