加工所联合清华大学成功制备出新型动态功能聚合物材料

近日，中国农业科学院农产品加工研究所食物营养与功能性食品创新团队联合清华大学，发展了一种基于杂环的动态共价化学策略（H-DCC），成功制备出可回收利用、快速自修复并具备卓越光学性能的新型动态功能聚合物材料。相关研究成果发表在国际知名学术期刊《Nature Communications》（JCR一区，IF=15.7）。加工所王博助理研究员和清华大学陶磊副教授为论文共同通讯作者。

动态共价化学（DCC）技术被认为是提升塑料降解能力、解决塑料污染的重要途径。然而，传统DCC方法制备的聚合物通常功能较为单一，难以满足复杂实际应用的多功能需求。本研究创新性地以杂环化合物二氢嘧啶-2(1H)-硫酮（DHPMT）为底物，通过与缺电子烯烃的可逆氮杂迈克尔加成反应，成功构建了新型动态功能聚合物材料体系。这种材料突破了传统动态共价聚合物功能单一的局限，不仅拥有显著的动态可逆特性，在受到损伤后能够通过动态共价键重组，实现室温条件下的快速自我修复；并且具备卓越的光学性能，可在高效屏蔽紫外光和高能蓝光的同时表现出可精准调节的荧光与磷光特性。此外，该材料在降解后单体可以被回收再聚合，实现循环使用，符合全球可持续发展战略对于可再生材料的迫切需求。

该聚合物材料不仅具备可回收、可降解的优良特性，还具备出色的光学性能、自我修复特性、机械稳定性等，能够较好满足食品包装领域多功能需求，有效延长食品货架期，具有广阔应用前景。本研究成果为开发下一代功能性食品包装材料提供了新思路和重要技术支撑。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-59027-3

基于杂环的动态共价化学构建动态功能材料