
【化】 metal-containing polymer
metal
【化】 metal
【医】 metal
【经】 metal
【化】 polymer
【医】 polymer; polymerid; polymeride
金属聚合物(Metal-containing Polymers)是一类将金属原子或金属配合物作为聚合物主链或侧链关键组成部分的功能高分子材料。这类材料兼具金属的电子、光学、磁学特性与聚合物的可加工性、柔韧性,在催化、传感、电子器件等领域具有重要应用价值。
汉语定义
指含有金属离子、金属原子或金属簇的高分子化合物,金属元素通过配位键、共价键等方式与有机骨架结合,形成具有特定功能的杂化材料。例如《材料科学大辞典》定义为"由金属中心与有机配体通过自组装或聚合形成的网络结构高分子"。
英语对应术语
结构特征
金属节点与有机配体(如联吡啶、羧酸酯)周期性连接,形成一维链状、二维层状或三维网络结构(如MOFs金属有机框架)。
功能优势
美国化学会(ACS)研究
铁-聚吡咯复合材料可通过以下反应实现自修复:
$$ ce{2Fe^{2+} + H2O2 -> 2Fe^{3+} + 2OH^-} $$ 该氧化还原反应诱导聚合物链重组(ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021)。
欧盟创新计划案例
含铜聚噻吩薄膜用于光伏器件,能量转换效率达8.7%(Horizon 2020项目报告)。
领域 | 典型材料 | 功能指标 |
---|---|---|
生物医学 | 钆-聚乳酸造影剂 | MRI弛豫率12 mM⁻¹s⁻¹ |
能源存储 | 钴-聚苯胺超级电容器 | 比电容 480 F/g @1A/g |
环境修复 | 锆基聚合物吸附剂 | 铀吸附容量830 mg/g |
主要参考文献:
- 《功能高分子材料设计》(科学出版社,2019)第7章
- IUPAC术语数据库:Metal-containing polymer词条
- Royal Society of Chemistry:Polymer Chemistry期刊专题综述
金属聚合物(Metal-containing Polymer)是一类结合金属元素与有机高分子结构的材料,其特点在于分子中同时含有金属-碳键或金属-有机配位结构。以下是详细解释:
定义与结构
金属聚合物通过金属原子(如铜、铀等)与有机配体(如对苯二甲酸、邻菲啰啉等)通过共价键或配位键连接形成。这种结构既保留了聚合物的高分子特性,又整合了金属的导电、催化等功能。
分类
特性
应用领域
合成方法
常见方法包括水热合成(如铜-铀聚合物的制备)和逐步聚合反应,需结合金属盐与有机配体在特定条件下反应。
术语扩展:其英文为“Metal-containing polymer”,强调金属成分的整合。若需更深入的合成机制或具体应用案例,可参考相关化学期刊或专业数据库。
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