基因治疗通过纠正患病细胞基因缺陷或者调控细胞内特定蛋白因子的表达，在攻克威胁人类健康的重大疾病（如癌症，帕金森等）方面展现出广阔的应用前景。但核酸分子在递送过程中非常容易被酶降解，因此缺乏高效的基因载体材料已成为基因治疗的最大障碍。本工作通过将廉价低分子量阳离子聚合物（如，聚乙烯亚胺和聚赖氨酸等）修饰上一种生物体内可还原的金属配位单元，得到一种高效安全的锌配体修饰阳离子聚合物基核酸载体材料。 项目特色: 本项目具有制备简单，生产成本低，基于该材料的基因载体复合物对多种细胞系具有极高的转染效率，且细胞毒性小，具有很强的抗血清能力。该产品对多种细胞系在转染性能上显著优于目前市场上商品化主流转染试剂。该项目技术已申请国家发明专利。

本发明提供了一种新方法，通过超分子交联聚合物网络在油‑水界面上促进金纳米颗粒（Au NPs）的自组装。这种技术有效地生产出大面积的金纳米颗粒聚合物膜，适用于表面增强拉曼散射（SERS）传感应用。与传统方法制备的金纳米颗粒膜相比，这些聚合物网络交联的金纳米颗粒膜表现出显著提高的机械强度，不易破裂，可以附着在水产品表面进行活体检测。优异的SERS性能、低成本以及高灵活性和稳定性使其成为实时检测溶液或食品中有毒残留物的有前途的候选材料。

本发明公开了一种基于红外线辐照的石墨烯/聚合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：1）将氧化石墨溶液与聚合物溶液或者聚合物乳液混合，得到混合液，浇注或者纺丝，干燥至总溶剂的重量百分含量小于等于50%，得到复合产物；2）在红外线加热灯辐照下将复合产物中的溶剂除去并进行氧化石墨的还原反应，得到石墨烯/聚合物复合材料。本发明制备方法中，利用红外线加热灯辐照下制备石墨烯/聚合物复合材料，工艺非常简便、生产成本很低，有利于工业化大规模生产，聚合物可选择不同的种类，可以制备不同的石墨烯/聚合物复合材料，可以满足不同的生产和使用要求，在导电高分子复合材料以及薄膜、纤维等领域具有广阔的应用前景。

浙江大学航空航天学院宋吉舟教授团队，便基于形状记忆聚合物，提出了一种新型的“万能抓手”策略。这个“万能抓手”的载体非常简单，就是一块智能“塑料”。别瞧它结构简单，本领可不小，它可以把目标物体“锁”在体内，轻松地抓取1微米到1米大小之间任何形状的物体。 目前这一研究成果已发表在知名学术期刊《科学进展》（Science Advances）上，文章共同第一作者为浙江大学航空航天学院硕士生令狐昌鸿和博士生张顺，通讯作者为浙江大学航空航天学院宋吉舟教授。 宋吉舟教授团队的“万能抓手”何以做到“探囊取物”？靠的便是形状记忆聚合物。形状记忆聚合物是一种特殊的智能材料，论其特殊，就特殊在它的“逆来顺受”：在外部刺激作用（如光、热）控制下，形状记忆聚合物可软可硬，在受到一定的外力作用导致变形后，它就能保持这个变形后的形状，可谓“顺其自然”；然而在一定的外部刺激作用下，它又会变回原来的样子。目前形状记忆聚合物已经被广泛用于智能织物、电子包装管的热收缩膜、航空器太阳能帆板展开机构、智能医药器件等领域。 宋吉舟教授团队的新策略：第一步，就是抓取物体时，先在外部刺激作用下，让形状记忆聚合物变得柔软，趁此机会将物体或者物体表面的结构嵌入其中；第二步，去掉外部刺激，让形状记忆聚合物变回刚硬的状态，保持住该变形的临时形状，将物体“锁住”，从而把物体抓取起来；第三步，等把物体转移到目的地之后，再次施加外部刺激，形状记忆聚合物就会恢复初始形状，将物体“解锁”释放。 形状记忆聚合物万能抓手抓取和释放物体的流程示意图 形状记忆聚合物这块智能 “ 塑料 ” ，就好像是一把有魔力的万能锁，能锁住世间万物：为了获取 “ 猎物 ” ，它 先 变成柔软的橡皮泥，把物体柔柔地包住，然后变成坚硬的石头，把物体牢牢地锁住，等把物体 “ 押送 ” 到目的地，又会重新变成软软的橡皮泥并释放物体。宋吉舟教授介绍，这把 “ 万能锁 ” 能在典型的三维结构物体上产生很大的抓力，包括球体、方块、管状物体、螺栓、螺母、枣核、钥匙串等；更厉害的是，它还能像壁虎一样， 粘附在物体表面 ，不论物体表面光滑还是粗糙。 形状记忆聚合物万能抓手对典型宏观物体的抓力   那么对于尺寸小的物体，这个抓手又是如何发挥功效的呢？当物体尺寸小到微观尺度（100微米左右或者更小），物体受到的表面力，特别是与抓手的粘附作用强，会给物体的释放带来较大的挑战。在该设计中，抓手通过把物体或者物体表面的结构锁在其内部实现抓取，不依赖抓手的粘附力，所以当粘附力给物体释放带来挑战时，就可以在抓手表面镀上一层特殊材料，或者增加抓手表面粗糙度来减弱粘附，从而实现物体释放。这样，即使是75微米大小的不规则铁颗粒或者是直径10微米的二氧化硅球，也能顺利从形状记忆聚合物万能抓手上得到释放。 使用形状记忆聚合物万能抓手操纵75 微米的不规则铁颗粒和10微米直径的二氧化硅球 “微观抓手就像微观世界里的吊车，可以用它在微观世界里搭建‘建筑’，制作特殊的光电器件。”令狐昌鸿说，“这个抓手在微观视角下还有一个优势，就是一个抓手就是数以万计的微观吊车，可以高效地在微观世界工作。” 谈及具体应用，宋吉舟教授表示，在柔性电子制备中，最重要的一步就是微观元器件的快速组装，即把制备基底上数以万计或者更多的维纳元器件转移到柔性的使用基底上。以往的方法都依靠粘附来一次性抓取这些元器件，但是释放的时候粘附就变成了限制因素。而宋吉舟教授课题组提出的这个策略，完全不依赖粘附，为柔性电子的制备提供了一种新思路，有望推进柔性电子的工业化进程。 使用形状记忆聚合物万能抓手组装柔性电子器件的简单展示 该项目得到了国家973计划、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金等的支持。

本发明公开了一种用于注塑工艺的聚合物结晶度在线测量方法及装置，方法步骤为：1)获取聚合物的完全结晶区密度、完全非晶区温度-密度曲线；2)获取模具内聚合物熔体的完全非晶区密度；3)采用超声波实时检测模具内聚合物熔体当前的密度，并根据该检测密度、完全结晶区密度以及完全非晶区密度获取聚合物熔体的实时结晶度；装置包括传感器单元、数据采集单元和中央处理单元，传感器单元包括超声波探测单元和温度传感器，超声波探测单元包括超声波发射单元和超声波接收单元，温度传感器、超声波接收单元分别通过数据采集单元与中央处理单元相连。本发明能够实现注塑过程中聚合物结晶度的在线测量，具有价格低廉、使用方便的优点。

本发明公开了一种表面PEG化的聚合物空心球的制备方法，将PEG化的聚合物溶于有机溶剂中，配制成PEG化的聚合物溶液，将PEG化的聚合物溶液与水混合，形成乳液，恒温20～30℃搅拌24～96h，得到表面PEG化的聚合物空心球；所述的PEG化的聚合物是由式M1所示的结构单元和式M2所示的结构单元组成的重均分子量为10000～100000的无规共聚物，所述无规共聚物中，M1结构单元的质量百分比含量为45～99％，M2结构单元的质量百分比含量为1～55％。本发明的制备方法，反应条件温和，制备得到的表面PEG化的聚合物空心球不仅拥有PEG化的表面，且交联的壳层结构也使聚合物空心球更加稳定。

本发明提供了一种基于PDMS聚合物的柔性量子点随机激光器，包括两层PDMS薄膜层以及两层PDMS薄膜层之间夹置的渗透层，PDMS薄膜层中的交联剂浓度大于4%，渗透层中的交联剂浓度为2%?4%，渗透层为内应力分布不均匀的PDMS薄膜层，渗透层上设有至少一组由中心点向各方向发散的若干条线性凹槽或至少一组由中心点逐渐扩散的若干个环形凹槽，凹槽供量子点渗透。本发明量子点在随机激光出射过程中充当增益介质的作用，利用渗透层的内应力分布不均，通过光弹性效应形成局域化折射率不一致，增强多重散射作用，达到了降低出射随机激光阈值的目的。本发明中量子点填充在浓度较低的渗透层内，相比玻璃基板表面的量子点薄膜，具有长时间运作的特点。同时由于PDMS是柔性材料，具有可弯曲的特点，可以实现柔性随机激光器制备。

本发明公开了一种含聚环氧乙烷的聚合物、其制备方法及应用。 所述含聚环氧乙烷的聚合物，具有交联分子核和含聚环氧乙烷的链臂， 多个所述链臂共价结合在所述交联分子核上，所述多个链臂径向排列 呈星型。其制备方法包括如下步骤：(1)将聚乙二醇单醚和缚酸剂溶解 在有机溶剂中；(2)在冰浴条件下，向步骤(1)中获得的聚乙二醇单醚溶 液滴加溴代试剂，室温下反应 12～36 小时得到大分子引发剂；(3)将大 分子引发剂与低价金属催化剂

配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。 一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 祝涣钧 化学与化工学院应用化学专业 2019年9月至2023年6月 吴凌志 化学与化工学院应用化学专业 2019年9月至2023年6月 郑毅 化学与化工学院应用化学专业 2019年9月至2023年6月 王梓 化学与化工学院应用化学专业 2019年9月至2023年6月 武辰禹 化学与化工学院应用化学专业 2019年9月至2023年6月 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 覃玲 化学与化工学院 副教授 多功能配位聚合物材料的合成及应用研究 四、项目简介 配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。它具有多样的拓扑结构，并且稀疏多孔，密度较低。这些特点使得它在吸附，催化，储能的各个方面有着优良的效果。 本项目主要目的在于合成钴/镍基配位聚合物，选择合适的有机配体与金属离子钴/镍通过配位键构筑得到钴镍基配位聚合物，利用单晶衍射、元素分析、红外光谱等方法对其结构及组成进行表征，或者通过合成和掺杂的方式，调控它的析氢性能，设计出高催化活性和稳定性、低成本的非贵金属催化剂。 项目组成员通过设计选择有机配体与金属离子，通过溶剂热方法合成了多种金属有机框架材料，并将其热解得到衍生材料。通过线性伏安扫描法等多种实验方法测试了它们的电催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始电位为-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通过掺杂Zn2+后，过电位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我们还合成了一种对金属离子（Fe3+）与抗生素（加替沙星）有明显检测效果的锌基材料，可作为多功能探针检测水中金属离子和抗生素的残余量。由于化合物没有催化位点，我们通过掺杂钴金属的方式，改善了它的电催化析氢性能，使它具有较低的初始电位(-423 mV)、较低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和较好的循环稳定性。 项目为研究高性能和稳定性的HER电催化剂及金属离子和抗生素荧光探针材料的设计合成提供了可行的思路。

丁二烯是产量最大的化工产品之一，其生产过程中需要耗费大量的能量和有机溶剂对成分复杂的C4烃类混合物进行蒸馏分离。利用多孔材料进行吸附分离是一种潜在的高效分离提纯方法，但分子较小、极性较大的丁二烯容易被吸附，在脱附过程中不但容易被残留的其它C4烃类污染，而且容易受热聚合。我们前期已经发现可以利用合理设计的超微孔亲水多孔材料对C2烃类实现反常的极性选择。针对丁二烯分子柔性显著小于其它链状C4烃类的特点，我们希望能进一步通过特殊的孔道形状控制这些柔性客体分子的构型，利用构型变化的能量差获得反常的吸附选择性和最优的C4烃类吸附分离顺序。形状尺寸合适的离散孔洞最有利于控制柔性客体分子的构型和并反转吸附选择性，而连续的孔道对客体分子的吸附扩散又是必须的。通过模拟计算,发现具有准离散孔洞的柔性多孔材料MAF-23在两种要求中取得平衡，实现了反常而且最优的C4烃类混合物吸附分离顺序。常温常压下将丁二烯、丁烯、异丁烯和丁烷混合物通过MAF-23填充的固定床吸附装置后，吸附最弱的丁二烯最先流出而且纯度很容易达到99.9%，同时可避免常规纯化方法中因加热而产生的丁二烯自聚问题。