报告题目:

导电聚合物的光聚合与3D打印

报告人:

周鑫

所在单位:

东南大学

报告人简介:

周鑫，男，理学博士，东南大学生物科学与医学工程学院副研究员博士后、江苏省卓越博士后、硕士生导师，并兼任武汉理工大学本科教学指导教师。主要从事仿生水凝胶制备与类器官培养研究，致力于开发具有动态微环境响应特性的仿生水凝胶体系，推动类器官培养与器官芯片构建技术的创新。以第一作者在Nature Synthesis、Science Advances和Advanced Materials等期刊发表学术论文12篇。主持多项国家和省部级科研项目，包括国家自然科学基金面上项目、青年项目，江苏省自然科学基金青年项目及中国博士后科学基金特别资助等。

报告摘要:

富电子五元芳香杂环化合物（ERHPs），如噻吩和吡咯，通过聚合反应可转化为导电聚合物，在有机电子学和生物电子学领域展现出显著的应用潜力。然而，目前导电聚合物的聚合方法大多依赖于氧化聚合、电化学聚合或过渡金属催化聚合，尚未有成熟的时空可控光聚合技术。为了解决这一问题，我们提出了一种基于光诱导氢原子转移（HAT）反应的导电聚合物可控光聚合体系。该反应体系通过光解光引发剂 Irgacure 2959 生成酰基自由基，进一步二聚生成高效光催化剂BPED。BPED 可催化质子化的 3,4-乙烯二氧噻吩二聚体发生连续氢原子转移反应，从而实现导电聚合物的高效聚合。 具体而言，体系采用了以下关键策略和创新： 1）分子预活化策略：在酸性环境下，EDOT 分子中的 C(sp2)-H 键转化为 C(sp3)-H 键，降低了 HAT 反应的能垒，从而使得反应更加高效，反应条件更温和；2）动态催化机制：BPED 作为催化剂，通过连续的氢原子转移实现自由基链增长，避免了传统光引发剂在反应过程中常见的链终止副反应，提升了聚合过程的稳定性与控制性； 3）加工兼容性突破：所设计的光引发剂和催化剂具备优异的双光子吸收特性，这使得该体系能够与双光子聚合技术兼容，从而实现导电三维结构的高精度制造，精度达到 200 nm。