2019年12月7日清华大学谢续明教授学术报告

报告摘要：

        通过离子键交联作为能量耗散单元已成为制备超强水凝胶的一种有效途径。传统的做法是将聚丙烯酸（PAA）水凝胶直接浸泡在铁离子溶液中。然而这种做法会导致铁离子在凝胶表面形成一层致密交联的“硬壳”，阻止铁离子的进一步渗透。这样得到的凝胶网络具有不均匀的铁离子分布和水含量。表观表现出来的“高力学强度”往往主要源于表面硬壳层，这种不均匀性使我们理解水凝胶结构性能关系时易产生误判。
       针对这一问题，谢续明教授团队采用离子可控渗透的策略，即在形成PAA-Fe3+交联的过程当中使用柠檬酸根（CA-）作为竞争单元。通过调整pH值控制柠檬酸根与PAA上的羧酸根对铁离子的竞争作用，铁离子可以在向凝胶内部迁移的过程中持续地被释放出来。得到的由共价键、离子键和氢键组合的多重键合网络（MBN）水凝胶，其具有密度可控和均匀分布的铁离子交联点，可以在凝胶受力时先行断裂以耗散能量；而凝胶中稀疏的化学交联点在受力时可以维持网络的完整性。

报告人简介：

       谢续明：清华大学化学工程系教授，1985年3月毕业于日本信州大学， 1987和90年3月先后在东京工业大学获硕士和博士学位。1990年4月起在日本昭和电工公司做研究员。1999年在清华大学化工系晋升为教授。1999、2001和2005年分别在日本东京工业大学、美国明尼苏达大学、日本中央大学做访问教授。现任中国复合材料学会理事、纳米复合材料分会委员；中国机械工程学会材料分会副理事长、高分子材料专业委员会主任；中国化学会高分子学科委员会委员；中国材料研究学会高分子材料科学与工程分会常务委员，以及《机械工程材料》杂志编委会副主任，《Chinese Chemical Letters》、《Chinese Journal of Polymer Science》、《功能高分子学报》、《高分子材料科学与工程》和《中国塑料》杂志编委。曾任《高分子学报》、《Ineternational Journal of Polymer Science》等编委。国家自然科学基金委员会第十四届专家评审组专家。近来主要研究领域是聚合物凝胶及可穿戴柔性器件、聚合物纳米结构和材料及其在储能领域的应用、聚合物多组分体系和反应共混以及聚合物表界面。在国内外期刊上发表论文220 多篇，其中被 SCI 收录约200篇。获日本学术振兴会(JSPS)访问学者基金，美国明尼苏达大学化工与材料系杰出访问教授以及ELSEVIER出版机构颁发的“Polymer”杂志第一届“Feng Xingde Polymer Prize”等。