曲大輝，華東理工大學化學與分子工程學院教授、博導。2006年華東理工大學化學與分子工程學院博士畢業，師從田禾院士，獲全國百篇優博；隨後進入荷蘭格羅甯根大學諾貝爾化學獎得主Ben L. Feringa教授課題組從事博士後研究。2009年回國後建立課題組進行有機功能分子機器和超分子化學的研究

曾獲國家傑出青年科學基金（2020年）、上海市優秀學術帶頭人（2019年）、上海市浦江人才計劃、上海市晨光學者、教育部霍英東青年教師基金等人才計劃或者項目資助，入選英國皇家化學會會士（FRSC）等。

Ben L. Feringa，1951年5月18日出生于荷蘭Barger-Compascuum，有機化學家，美國藝術與科學學院外籍院士，荷蘭皇家藝術和科學院院士，歐洲科學院院士，美國國家科學院外籍院士，中國科學院外籍院士，諾貝爾化學獎獲得者，荷蘭格羅甯根大學教授。

通訊作者：曲大輝、張琦、Ben L.Feringa（諾獎得主）

通訊單位：華東理工大學、格羅甯根大學

論文速覽

將單質硫轉化爲富硫聚合物提供了一種替代化石燃料基塑料的可持續戰略，但八元環，即S8單體的低環應變，由于缺乏焓驅動力而影響了它們的開環聚合（ROP），因此聚硫本身是不穩定的。作者提出了一種將元素硫轉化爲富硫熱塑性塑料和粘合劑的新方法。通過與環二硫化物（如1,2-二硫戊環）共聚，可以簡單且節能地將元素硫轉化爲富硫的熱塑性材料。關鍵策略是結合兩種類型的ROP，通過二硫鍵交換介導，解決聚硫的熱力學不穩定性問題。

同時，環二硫化物的側鏈易于修飾，爲調控機械性能和動態功能（如自修複能力和可降解性）提供了廣闊的化學空間。本系統有望成爲將無機硫轉化爲富硫功能性和綠色塑料的起點。

圖文導讀

圖1：使用無機硫的高值化策略

圖2：富硫聚合物的結構表征

圖4：S8共聚物的界面粘附強度

總結展望

本研究的亮點在于開發了一種新型的硫基熱塑性共聚物，該材料具有可調節的機械性能、室溫自修複能力以及在溫和條件下的可降解性。

通過控制共聚比例和側鏈化學結構，實現了材料性能的精細調控。此外，共聚物的硫含量可調（10~70wt%），機械性能（楊氏模量1 MPa至1 GPa）以及自修複能力，使其在可穿戴設備、柔性傳感器、高性能粘合劑和可降解塑料等領域具有潛在應用前景。

研究還展示了該材料在工程應用中的粘附性能，包括與不鏽鋼、玻璃和鋁等常見工程材料的粘附，並證明了其在堿性溶液中的可降解性。這些特性爲硫基聚合物的可持續發展提供了新的方向。

文獻信息

標題：Converting inorganic sulfur into degradable thermoplastics and adhesives by copolymerization with cyclic disulfides

期刊：Nature Communications DOI：10.1038/s41467-024-48097-4