二维聚合物,问鼎Nature正刊,史上最强阻隔性能高分子材料!
高分子科学前沿
2025-11-15 10:24
文章摘要
背景:传统聚合物材料因分子链缠结存在自由体积而具有气体渗透性,二维材料如石墨烯虽能实现分子不可渗透,但制备工艺复杂限制了应用。研究目的:通过溶液合成法制备兼具可加工性和优异屏障性能的二维聚合物。结论:研究成功制备出自支撑二维聚芳酰胺纳米膜,其氮气渗透性低于3.1×10⁻⁹ Barrer,比现有聚合物低近四个数量级,对多种气体均表现出卓越阻隔性能;该材料机械强度高、界面密封性好,在微孔阵列中形成稳定凸起结构,长期测试显示气体未透过薄膜;实际应用中,可作为高频谐振器(共振频率达8 MHz)和超薄保护层,将钙钛矿材料降解时间从3天延长至21天,显著抑制氧气和水分渗透,为纳米传感器、柔性电子等领域提供新材料平台。
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