单引发剂分子引发自由基聚合的机理研究

本项目拟进行单引发剂分子条件下引发自由基聚合的机理研究和应用。通过在金表面组装极低密度的引发剂分子，实现单分子引发表面自由基聚合反应，同时采用微滴-微流控技术，实现单个微滴内的单分子引发溶液自由基聚合反应，进一步借助于原子力显微镜单分子力谱（AFM-SMFS）来分析表征单分子条件下引发自由基聚合的特殊行为 - 超快的链增长速率和超长的自由基活性。通过系统地研究单分子条件下的自由基聚合，建立聚合反应动力学方程，不仅可以为AFM-SMFS研究提供理想的单链高分子试样，揭示单链高分子的力学及受激响应行为，还有望发展成一种新的制备超高分子量聚合物的合成方法，拓宽超高分子量聚合物的品种及其应用领域。

本课题在国内外首次提出了单个引发剂分子的特殊反应体系，研究了该体系下自由基聚合的特殊性，并对其机理进行了深入的探讨和研究。通过在金表面组装极低密度的引发剂分子，实现单分子引发表面自由基聚合反应，同时采用微滴-微流控技术，实现单个微滴内的单分子引发溶液自由基聚合反应，进一步借助于原子力显微镜单分子力谱来分析表征单分子条件下引发自由基聚合的特殊行为 - 超快的链增长速率和超长的自由基活性。通过系统地研究单分子条件下的自由基聚合，初步建立了该特殊体系下的聚合反应动力学方程。本项目的顺利完成不仅可以为单分子力谱的研究提供理想的单链高分子试样，揭示单链高分子的力学及受激响应行为，还有望发展成为一种新的制备超高分子量聚合物的合成方法，进一步拓宽超高分子量聚合物的品种及其应用领域。本项目进行期间，在国际国内学术刊物上发表文章共2篇，申请专利2项。