烟台大学团队在高分子合成与聚合催化领域研究取得新进展！

近日，化学化工学院秦玉升教授团队与中国科学院长春应用化学研究所刘顺杰研究员、王献红研究员团队合作，在国际化学领域权威期刊Journal of the American Chemical Society发表最新研究成果，论文题目为“Dynamic Supramolecular Helicity in a Multi-Aluminum Porphyrin Catalyst Enables Stereocontrolled Synthesis of Ultrahigh-Molecular-Weight Isotactic Poly(propylene oxide）”。烟台大学为该论文第一完成单位，烟台大学化学化工学院青年教师王旭灵为论文第一作者，秦玉升教授、刘顺杰研究员和王献红研究员为论文通讯作者。

突破：让“聚得快、排得齐、长得长”成为现实

这项研究解决了什么问题？

秦玉升用一句通俗的话概括：“就是让环氧丙烷既‘聚得快、排得齐’，又‘长得长’。”

环氧丙烷是重要的大宗化工原料，但要把它聚合成高性能材料并不容易。有些催化剂活性很高，但立体控制不好；有些能得到较规整的聚合物，分子量又上不去。如何在外消旋环氧丙烷（rac-PO）聚合过程中同时实现高立体选择性和超高分子量链增长，一直是该领域面临的关键难题。

团队设计了一种双功能多中心铝卟啉催化体系，把多个铝卟啉活性中心组织在同一条高分子骨架上，让它们形成动态螺旋结构、协同工作，在局部产生具有手性特征的催化环境。

最终，团队得到的聚环氧丙烷等规度最高达97.6%，黏均分子量超过670万，拉伸强度最高达92MPa，断裂伸长率达816%。“它不仅链排得整齐、链长得长，最终也确实表现出了很好的宏观力学性能。”秦玉升说。

相比得到优异的实验数据，更难的是回答“为什么”。团队通过一系列对照实验，并结合圆二色谱、原子力显微镜等表征手段，逐步揭示了动态超分子螺旋、多中心协同以及离子对作用与聚合立体控制之间的内在联系。

超高分子量聚合物的表征同样带来了新的挑战。随着分子量不断提高，聚合物黏度显著增加，常规表征手段受到限制，团队查阅大量文献，反复摸索，最终建立了适用于该体系的稀溶液黏度法分子量表征方案。

动态超分子螺旋构筑局部手性催化微环境并实现iPPO的高立体选择性合成

为了获得关键机理证据，王旭灵在怀孕七个半月时专程赴天津大学开展圆二色谱和原子力显微镜测试。“过程比较辛苦，但这些数据对理解催化剂的动态结构非常关键，看到关键结果出来的时候，还是觉得很值得。”王旭灵说。

这项成果是烟台大学与中科院长春应化所长期合作、优势互补、联合攻关的结果。双方围绕催化剂构建、聚合调控和机理研究等方面形成了良好的优势互补。

“跨单位合作最大的挑战不是距离，而是如何围绕同一个科学问题保持充分沟通。真正有效的合作，是要在关键问题上共同讨论、共同判断、共同推进。”秦玉升说。2025年，双方合作获批国家自然科学基金联合基金重点项目，合作由科研交流向重大项目协同攻关不断深化，也带动了青年教师和研究生培养。

价值：高性能聚醚材料助推产业升级

基础研究最终能走多远，很大程度上取决于能否为材料和产业发展打开新的空间。

在秦玉升看来，这项成果的产业价值，首先在于为环氧丙烷这一大宗基础化工原料拓展新的高附加值下游方向。“我们希望通过对聚合物立构结构和分子量的精准调控，把环氧丙烷进一步转化为高性能、高附加值聚醚材料。”秦玉升说。

秦玉升指导团队成员分析聚合实验测试数据

团队目前重点关注两个应用方向。一个是利用其高等规、超高分子量带来的优异力学性能，发展高强、可控光降解聚醚材料。其拉伸强度最高达到92MPa，与尼龙-66处于相近水平，同时具有很高的断裂伸长率和光降解特性。“我们烟台就在海边，渔网、养殖网具大家都很熟悉。现在很多这类材料使用的是尼龙等高分子材料，强度很好，但废弃以后很难降解。”秦玉升说，“如果未来能够进一步解决加工、使用稳定性和实际环境中的降解调控问题，这类材料在渔网、绳索、单丝等领域具有很好的应用潜力。”另一个方向是作为聚氨酯弹性体的原料，通过等规结构带来的结晶作用，有望为聚氨酯材料的结构设计和性能提升提供新的调控手段。

“简单来说，我们希望把环氧丙烷这种大宗原料进一步转化为高附加值材料，并与烟台等省内地市的化工新材料、海洋材料和聚氨酯产业形成结合。”秦玉升说。下一步，团队将重点围绕催化剂成本、规模化聚合以及材料实际使用与降解性能等问题开展研究，为后续产业化应用打下基础。

协同：从"一群人"到一个"有机体"

科研成果的形成，也是青年教师成长和科研团队不断成熟的过程。“在团队工作这几年，我感受最深的，是一种比较踏实、开放，也比较有耐心的科研氛围。”王旭灵说，“这个过程中，我觉得自己最大的变化，是从‘把实验做好’，逐渐走向能够比较独立判断和推进一个课题。”

在秦玉升看来，青年教师成长与团队发展是相互促进的。对高校科研而言，团队建设不是若干个人的简单组合，更重要的是围绕有特色、有重要科学问题、兼具应用前景的重点方向，把成员的专业基础和研究优势凝聚起来，形成持续攻关的合力。

秦玉升团队围绕环氧丙烷立体选择性聚合课题开展集体研讨

基于这一思路，团队围绕环境友好高分子这一主线，聚焦高分子合成、聚合催化和高性能材料等重点方向持续开展研究。团队既为青年教师提供独立思考、承担课题的空间，也强调在共同方向下加强协作，并给予真正有价值的科研问题足够的研究时间。这项工作从最初发现到最终形成成果，前后历时5年，正是长期积累、反复验证的结果。

这种积累也逐步转化为团队持续发展的内生动力。近年来，团队青年教师围绕重点研究方向先后主持7项国家自然科学基金项目及多项省部级科研项目，发表系列研究成果，青年骨干不断成长，研究特色和人才梯队逐步形成。“高校科研中团队至关重要。相比单个突破，持续创新能力更为关键。只有方向聚焦、人才不断成长、成员之间能够协同攻关，团队才能走得更远，学科发展才更有后劲。”秦玉升说。

这种理念也贯穿到学生培养中。“最希望本科生和研究生培养的，不只是会做实验，而是会发现问题、独立思考、解决问题。”秦玉升说。本科阶段要把基础打牢、尽早接触科研；研究生阶段则要逐步从“按要求完成实验”转变为“能够独立判断和推进课题”。作为高校教师，他始终追求教学促进人才培养、科研带动教学提升、团队支撑持续创新的良性循环。

五年持续攻关，一项原创成果，一批年轻人成长。围绕共同的科研方向，个人的探索不断汇聚为团队的力量，持续的积累也在孕育新的突破。对秦玉升团队而言，这不是终点，而是新的开始。

（大众新闻记者 邢金钰 通讯员 孙艳）