化学化工学院宣俊陈松团队利用卡宾插入反应实现粘合剂的可见光诱导增强

【安徽大学】

本网讯（化学化工学院 陈松）近日，我校化学化工学院宣俊/陈松团队设计开发出一种可见光响应型智能粘合剂，该粘合剂在初始状态下具有较弱的粘接强度，便于粘接部件的临时固定和重定位；而可见光照射时则可诱导其粘接强度大幅提升，进而实现对粘接部件的永久固定。相关工作以“Visible Light Induced Ultra-High Adhesion Enhancement by Carbene O─H and C─H Bonds Insertion”为题发表在材料科学领域TOP期刊《Advanced Functional Materials》（DOI: 10.1002/adfm.202504765）上。化学化工学院2023级硕士研究生刘梦如为论文第一作者，陈松老师和宣俊教授为论文通讯作者，安徽大学为唯一通讯单位。此外，硕士生徐丛伦、赵浩然以及本科生姜婷对该工作也做出了重要贡献。

粘合剂在我们的日常生活以及工业生产如微电子加工、汽车制造等领域都具有广泛应用，但传统粘合剂一旦固化，其本体与界面强度便无法改变，难以满足智能粘接的应用需求。如何通过粘合剂的聚合物网络设计，赋予传统粘合剂动态调控粘接强度的能力，是粘接领域的一个关键挑战。团队在前期粘合剂合成与卡宾转化反应研究的基础上（ACS Catal. 2023, 13, 11851; ACS Catal. 2022, 12, 11129; Chem. Sci. 2022, 13, 13141; CCS Chem. 2025, 2, 2764；Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2314561），设计合成了一种新型的硝基取代芳基重氮酯基丙烯酸酯单体，并通过自由基本体共聚反应制备出可见光响应型粘合剂。该重氮单体在聚合过程中可保持结构稳定，但在可见光照射下迅速活化，生成游离态卡宾中间体，进而触发本体和界面的O─H和C─H键插入反应，实现粘合剂内部和界面的原位共价交联，从而协同增强内聚力和界面粘合力。经可见光照射后，该粘合剂的粘接强度可从8.6 MPa提升至22.1 MPa，增幅达157%。而且，采用太阳光同样可触发这一增强效果，展现出体系优异的节能环保特性。该研究不仅为智能粘合剂的设计提供了创新策略，还极大拓展了粘合剂在结构粘接等高强度领域的应用前景，有望在工业生产、电子制造及生物医学等领域发挥重要作用。

️图1. 粘合剂在可见光照射下生成卡宾中间体并发生原位O─H/C─H插入反应实现粘接增强

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