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  動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵是一類在一定條件下（如：光、熱、濕度刺激等）可以發(fā)生可逆交換的化學(xué)鍵。將動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵引入高分子中能形成動(dòng)態(tài)共價(jià)高分子網(wǎng)絡(luò)（Dynamic Covalent Polymer Network，簡(jiǎn)稱DCPN），其具有與傳統(tǒng)熱塑性和熱固性高分子迥然不同的特性。在過(guò)去十年中，DCPN在新的動(dòng)態(tài)共價(jià)化學(xué)，基本材料概念和新興應(yīng)用等方面取得了巨大的進(jìn)展。該綜述聚焦于化學(xué)回收（Chemical Recycling）、自修復(fù)（Self-Healing）、固態(tài)塑性（Solid-State Plasticity）以及拓?fù)滢D(zhuǎn)換（Topological Transformation）四個(gè)方面的進(jìn)展，著重探討了功能材料的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并展望了DCPN如何與傳統(tǒng)熱塑性和熱固性高分子互補(bǔ)，共同塑造未來(lái)。

  高分子的重復(fù)利用及回收對(duì)環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約起到重要作用，近來(lái)討論度漸高。DCPN因在化學(xué)回收和自修復(fù)中的獨(dú)特作用而備受關(guān)注。為此，該綜述總結(jié)了DCPN在化學(xué)回收和自修復(fù)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，并從技術(shù)層面深入探討了這兩類應(yīng)用存在的本質(zhì)問(wèn)題以及目前還沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的原因。此外，DCPN擁有傳統(tǒng)熱塑性和熱固性高分子無(wú)法提供的功能特性。其中，最重要的性能就是固態(tài)塑性，即材料在固體狀態(tài)下能發(fā)生塑性變形，從而改變永久形狀，賦予材料新的性能。擁有固態(tài)塑性的DCPN在形變裝置，人造肌肉和微納米加工等領(lǐng)域都顯示出無(wú)與倫比的設(shè)計(jì)多功能性。

  拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定了高分子的性能，從而影響其應(yīng)用。為達(dá)到理想性能，高分子的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)計(jì)，且在材料合成后不能改變，除非他們含有能進(jìn)一步聚合的“活性中心”（例如：活性聚合）。和傳統(tǒng)結(jié)果不同的是，利用動(dòng)態(tài)鍵能操縱高分子網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以便捷地對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行后編程。由于動(dòng)態(tài)鍵可以被反復(fù)激活，該綜述中提出活性網(wǎng)絡(luò)（living network）的概念，認(rèn)為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能轉(zhuǎn)變的DCPN可以被看作活性網(wǎng)絡(luò)。這一概念強(qiáng)調(diào)了合成后網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變，包括高分子網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)進(jìn)化和增長(zhǎng)。綜述中列舉了三類利用不同機(jī)理實(shí)現(xiàn)的拓?fù)滢D(zhuǎn)換：利用活性鏈增長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)的拓?fù)滢D(zhuǎn)換、模板誘導(dǎo)的拓?fù)淝袚Q和拓?fù)洚悩?gòu)（Topological Isomerization），總結(jié)了它們的顯著特征和優(yōu)勢(shì)，并以此驗(yàn)證了活性網(wǎng)絡(luò)的概念。

  總而言之，與傳統(tǒng)熱固性和熱塑性高分子不同，動(dòng)態(tài)共價(jià)高分子是一類具有獨(dú)特性能的高分子材料，未來(lái)有望與傳統(tǒng)高分子一起為人類社會(huì)增光添彩。近日，該長(zhǎng)篇綜述評(píng)論文章在國(guó)際權(quán)威綜述期刊《Chemical Reviews》上發(fā)表，題為“Dynamic Covalent Polymer Networks: A Molecular Platform for Designing Functions beyond Chemical Recycling and Self-Healing”，通訊作者為謝濤教授，第一作者為鄭寧博士。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.0c00938