近期，陕西师范大学化学化工学院的房喻院士和丁立平教授团队发展了一种新的温和界面聚合策略，利用不可逆的Katritzky反应，在CH₂Cl₂-H₂O界面上，无需催化剂，且在室温条件下，即可制备出大面积、自支撑且具有多刺激响应性质的薄膜。这一创新性的界面制备方法无疑为薄膜材料的制备和应用开创了新的可能性。相关工作以“Fabrication of Large-area Multi-stimulus Responsive Thin Films via Interfacially Confined Irreversible Katritzky Reaction”发表在《Angew》。

该薄膜的厚度和面积方面展现出了令人瞩目的可调性。这种薄膜的厚度可以精确调控，而其面积更是可以延展至50 cm²，而同类由不可逆反应制备的薄膜只能达到100 μm² 左右，这种大面积的特性使得它在许多应用中具备了独特的优势。

有趣的是，这种薄膜在紫外光的刺激下，能够展示出快速地卷曲或弯曲运动。其响应时间之短，可以控制在0.1秒以内，这种极快的响应速度远超众多晶态材料，赋予了它在实际应用中的极高效率。当这种光诱导卷曲地薄膜暴露在盐酸蒸气环境中时，它能够迅速恢复原有的形状，展现出了出色的可逆性和稳定性。不仅如此，这种薄膜还对特定的有机蒸气具有响应能力。当接触到这些蒸气时，薄膜会发生卷曲运动，而当转移至空气中时，又能迅速回复至平直状态。这种对外部刺激的敏感响应使得它在人造肌肉、软体机器人、微流控系统等多个领域具有巨大的应用潜力。

此外，这类薄膜还具备担载阳离子的能力，这使得它们能够捕获阴离子自由基。在紫外光的照射下，这些阴离子自由基可以被有效地清除，为环境保护和生物医疗领域提供了一种全新的解决方案。例如，在环境治理方面，我们可以利用这种薄膜来捕获和清除大气中的有害自由基，从而改善空气质量；在生物医疗领域，这种薄膜则可以被用来清除生物体内的活性氧自由基，有助于预防和治疗一系列与自由基相关的疾病。

总结：发展了一种新的温和界面聚合策略，利用不可逆的Katritzky反应，在CH₂Cl₂-H₂O界面上，无需催化剂，且在室温条件下，即可制备出大面积、自支撑的薄膜。这种薄膜不仅制备过程简便高效，而且其性能卓越，展现了独特的光/气体机械响应行为。更为令人欣喜的是，它还具备捕获和降解自由基的能力，为环境保护和生物医疗领域提供了新的解决方案。

论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202402453

来源：高分子科学前沿

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