分子凝膠作為一種功能性軟物質體系🦓👌🏼，一直備受智能材料領域的青睞。分子凝膠主要依靠分子之間的物理或化學的交聯點（cross-links）形成貫穿連通的分子網絡（network）；其中涉及物理交聯（即超分子相互作用）的凝膠稱為物理凝膠，涉及化學交聯（即交聯劑）的凝膠稱為化學凝膠。截至目前，各種弱相互作用或各類型分子，如有機物🏊🏿‍♀️🤍、納米顆粒👨🏽‍🚀、多肽、蛋白、核酸甚至藥物分子都已經成功作為交聯劑來構建分子網絡♌️，製備智能凝膠材料。然而，氣體分子卻從未被利用為交聯劑來使用🦮。

      最近，沐鸣开户閆強課題組提出利用受阻路易斯酸堿對原理構建第二代CO2感應性聚合物體系的策略(Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 9336-9340)👉👨🏽‍🚒。基於該策略路易斯酸堿對分子對CO2氣體的高度活化作用，課題組進一步設計出一種互補的三葉草型路易斯酸堿對分子（B3/P3），該分子對滿足受阻路易斯酸堿對結構特點，無法在溶液中形成自然的加合物，但卻可以在分子間形成高度活化的結構空間，能夠激活多類惰性氣體分子，如CO2等，產生一類CO2橋式交聯的分子網絡結構（B3⸱CO2⸱P3♉️，如圖1所示）🆒，構成宏觀的凝膠體系。

圖1. CO2作為“氣體膠水”交聯三葉草型互補路易斯酸堿對形成分子網絡

      深入研究發現，這種硼-磷中心橋連CO2的化學鍵（B-O-C(=O)-P），既具有共價鍵的特征，又滿足主族元素配位鍵的性質，類似於一種超分子相互作用🙍🏻‍♀️，使得形成的橋鍵具有動態化學鍵的特質🕝。在平衡狀態下可以發生熱可逆的離解，從固定的分子網絡熱解為初始態的小分子並釋放CO2氣體🤽‍♀️；也可以與其它具有硼或磷中心的路易斯酸或堿發生動態交換反應（dynamic exchange），賦予該分子網絡動態可調的特性。而且🧋，這種分子層次的、CO2誘導的動態化學鍵與分子網絡凝膠的宏觀物理性質緊密相連，外部CO2氣體的濃度水平可直接調控所形成凝膠的粘彈性、機械性能與自愈合性能🙎🏻🌇。當CO2水平較高時🖕，所形成的凝膠具有極高的粘彈性和機械性能，粘性系數超過1200，凝膠拉伸張力超過3 MPa，斷裂伸長可達420%，遠超大部分傳統有機凝膠典型的力學強度📈。當切斷凝膠後🦖，可通過在斷面吹掃CO2氣體的方式實現凝膠的自愈合，且空氣中含有的微量CO2氣體即可使其達到65%的修復率👷🏿‍♂️。

      該研究利用CO2氣體作為一種行之有效的分子膠水𓀘，首次實現了分子網絡的構建，突破了惰性氣體難以利用於宏觀材料的局限🧑🏻‍🎤👱‍♂️，並隨之提出了一種“氣築凝膠材料”的新概念。

      相關研究成果已在線發表至化學領域權威期刊《德國應用化學Angew. Chem. Int. Ed.》上🦸‍♀️，詳情請見CO2-Cross-Linked Frustrated Lewis Networks as Gas-Regulated Dynamic Covalent Materials, DOI:10.1002/anie.201812365。沐鸣开户、聚合物分子工程國家重點實驗室為唯一單位👩🏽‍🍼👩🏼‍🔬，博士生陳亮與劉仁傑為共同第一作者，閆強為通訊作者。