刺激響應性發(fā)光聚合物是一種在外界刺激下改變發(fā)光強度或波長的智能材料，在信息顯示和生物傳感領域有著廣闊的應用前景。簇發(fā)光聚合物是一類新興的發(fā)光聚合物，這些聚合物不含芳香基團，通過分子內的氧、氮、硫等雜原子和羰基、羥基等基團的聚集實現(xiàn)能量轉移和熒光發(fā)射。探索刺激響應性和發(fā)光行為之間的關系、構筑新型的刺激響應性的簇發(fā)光聚合物成為當前發(fā)光聚合物研究的熱點問題。寧波大學趙傳壯課題組將強氫鍵給體—丙烯酸（AAc）與強氫鍵受體—乙烯基己內酰胺（NVCL）進行共聚，制備了具有簇發(fā)光功能和上臨界溶解溫度（UCST）的溫敏性聚合物（圖1）。

  研究人員隨后研究了在水相中AAc-NVCL共聚物的溶液行為和發(fā)光行為（圖3）。AAc均聚物表現(xiàn)出水溶性，NVCL均聚物表現(xiàn)出低溫溶解、高溫不溶下臨界溶解溫度行為（LCST），而AAc-NVCL共聚物則在特定比例下展現(xiàn)出高溫溶解、低溫不溶的上臨界溶解溫度行為（UCST）。這是因為，AAc-NVCL之間的氫鍵在低溫下較為穩(wěn)定使得聚合物鏈發(fā)生聚集，而在加熱條件下可以解開使得聚合物溶解。這種溫度響應性的鏈聚集同樣影響了其發(fā)光行為：聚合物溶液在低溫下可以發(fā)出更為明亮的藍光。除了溫度，其它可以影響聚合物間氫鍵穩(wěn)定性的因素，如氫氘同位素效應，pH值，Hofmeister離子序列等，也可以用來調控聚合物的發(fā)光行為。這將擴展共聚物在傳感和生物顯象方面的潛在應用。 

  以上相關成果發(fā)表在Macromolecules 上。論文的第一作者為寧波大學碩士研究生劉康，通訊作者為寧波大學趙傳壯教授。

  近年來，寧波大學趙傳壯課題組在氫鍵締合構筑刺激響應性聚合物方面取得了一系列研究進展，提出了指導水相溫敏性聚合物分子設計的理論框架（Prog. Polym. Sci. 2019, 90, 269）；發(fā)展了疏水強化氫鍵、強氫鍵給體、強氫鍵受體等構建UCST型溫敏聚合物的新策略（Macromolecules 2019，52，4441；Macro. Rapid Commun. 2021, 42, 2000661;     Biomacromolecules 2022, 23, 1291），揭示了氫鍵中次級相互作用、主鏈α-甲基效應、聚合物手性結構對于UCST聚合物響應性的影響規(guī)律（Macromolecules 2021，54，7963；J. Polym. Sci. 2021，59，1701; Macromolecules 2022，55，3801）;提出了氫鍵聚集構筑溫敏性簇發(fā)光聚合物的新方法（Macromolecules 2022，DOI: acs.macromol.2c01531）。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.2c01531

  下載：Hydrogen-Bonding-Induced Clusteroluminescence and UCST-Type Thermoresponsiveness of Nonconjugated Copolymers