曲大辉，华东理工大学化学与分子工程学院教授、博导。2006年华东理工大学化学与分子工程学院博士毕业，师从田禾院士，获全国百篇优博；随后进入荷兰格罗宁根大学诺贝尔化学奖得主Ben L. Feringa教授课题组从事博士后研究。2009年回国后建立课题组进行有机功能分子机器和超分子化学的研究

曾获国家杰出青年科学基金（2020年）、上海市优秀学术带头人（2019年）、上海市浦江人才计划、上海市晨光学者、教育部霍英东青年教师基金等人才计划或者项目资助，入选英国皇家化学会会士（FRSC）等。

Ben L. Feringa，1951年5月18日出生于荷兰Barger-Compascuum，有机化学家，美国艺术与科学学院外籍院士，荷兰皇家艺术和科学院院士，欧洲科学院院士，美国国家科学院外籍院士，中国科学院外籍院士，诺贝尔化学奖获得者，荷兰格罗宁根大学教授。

通讯作者：曲大辉、张琦、Ben L.Feringa（诺奖得主）

通讯单位：华东理工大学、格罗宁根大学

论文速览

将单质硫转化为富硫聚合物提供了一种替代化石燃料基塑料的可持续战略，但八元环，即S8单体的低环应变，由于缺乏焓驱动力而影响了它们的开环聚合（ROP），因此聚硫本身是不稳定的。作者提出了一种将元素硫转化为富硫热塑性塑料和粘合剂的新方法。通过与环二硫化物（如1,2-二硫戊环）共聚，可以简单且节能地将元素硫转化为富硫的热塑性材料。关键策略是结合两种类型的ROP，通过二硫键交换介导，解决聚硫的热力学不稳定性问题。

同时，环二硫化物的侧链易于修饰，为调控机械性能和动态功能（如自修复能力和可降解性）提供了广阔的化学空间。本系统有望成为将无机硫转化为富硫功能性和绿色塑料的起点。

图文导读

图1：使用无机硫的高值化策略

图2：富硫聚合物的结构表征

图4：S8共聚物的界面粘附强度

总结展望

本研究的亮点在于开发了一种新型的硫基热塑性共聚物，该材料具有可调节的机械性能、室温自修复能力以及在温和条件下的可降解性。

通过控制共聚比例和侧链化学结构，实现了材料性能的精细调控。此外，共聚物的硫含量可调（10~70wt%），机械性能（杨氏模量1 MPa至1 GPa）以及自修复能力，使其在可穿戴设备、柔性传感器、高性能粘合剂和可降解塑料等领域具有潜在应用前景。

研究还展示了该材料在工程应用中的粘附性能，包括与不锈钢、玻璃和铝等常见工程材料的粘附，并证明了其在碱性溶液中的可降解性。这些特性为硫基聚合物的可持续发展提供了新的方向。

文献信息

标题：Converting inorganic sulfur into degradable thermoplastics and adhesives by copolymerization with cyclic disulfides

期刊：Nature Communications DOI：10.1038/s41467-024-48097-4