任丽霞

女， 天津大学材料学院， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2000.9-2004.7 河北大学 化学与环境学院 理学学士
2004.9-2009.7 中国科学院化学研究所 高分子物理与化学国家重点实验室 理学博士
2009.10-2011.9 美国南卡罗来纳大学 化学生物学系 博士后
2011.10-2012.10 中国科学院化学研究所 高分子物理与化学国家重点实验 高级访问学者
2012.11-2020.12 天津大学材料科学与工程学院 副教授
2021.1-现在 天津大学材料科学与工程学院 教授

研究领域和兴趣

高分子合成和功能高分子材料

主要业绩

一、提出磁性聚合物可控合成新方法、新机理，实现不同拓扑结构聚合物的可控合成
候选人长期从事金属有机聚合物的可控合成工作，相关研究成果以综述形式在Prog. Polym. Sci. (2014, 39, 1742)上发表。针对由FeCl4-的氧化还原和Lewis酸特性引起的难自由基聚合和催化剂中毒等问题，将开环易位聚合（ROMP）与后修饰方法等结合，成功实现了线性均聚物、嵌段聚合物和支化聚合物等不同拓扑结构磁性聚合物的可控合成，提出磁性聚合物合成新方法。
磁性大分子单体与催化剂较强的配位作用导致ROMP聚合催化剂中毒，无法制备聚合物刷。候选人及团队通过在大分子单体的聚合链与降冰片烯之间引入一定长度的阻隔基团防止催化中心与单体配位，保证催化中心的活性，实现了可配位大分子单体的活性可控聚合，制备出结构可控的磁性聚合物刷（Chin. J. Chem. 2021, 39, 1927）。该研究发展了ROMP聚合的单体阻隔基机理，成功实现可配位单体的活性/可控聚合。可配位单体ROMP聚合阻隔基机理的提出拓宽了ROMP聚合的单体种类，为反应性聚合物的可控合成提供了新方法。
二、缩短磁性中心距离提高铁磁性耦合作用，提出磁性聚合物的新机理
磁性聚合物磁性能弱的根本原因是体系中铁磁性耦合作用弱乃至缺少这一作用。候选人及课题组通过引入分子间相互作用缩短自旋载体之间的距离，产生和增强铁磁性自旋耦合作用，实现聚合物顺磁-铁磁磁相变，提出磁性聚合物的新机理和铁磁性聚合物合成新策略。把含有pai-pai相互作用的联苯基团引入到聚合物中，将磁性中心Fe(III)- Fe(III)的最短距离由顺磁材料的约6 Å缩短到4.2 Å，发生了Fe-Cl-Fe自旋超交换作用，促进铁磁性自旋耦合作用，实现了顺磁-超顺磁的相转变（ACS Macro Lett. 2019, 8, 1504）；采用更强pai-pai相互作的芘基团增强分子间相互作用，磁性中心距离缩小到3.6 Å，显著增强了其铁磁相互作用，实现由顺磁到铁磁的磁相变（Macromolecules 2021, 54, 4227）。
利用刷型结构导致的侧链拥挤度有效缩短磁性中心的距离，提高磁性中心的有序度，实现其由拓扑结构导致的顺磁到铁磁的磁相变，其居里温度（顺磁-铁磁磁相变温度）随接枝率升高而升高（Macromolecules 2022, 55, 2067）。
三、自组装提高磁化率，发展磁性能提升新思路
针对磁性聚合物磁性中心有序性差，影响其磁有序的关键问题，利用小分子和聚合物的自组装提高磁性中心的有序性，促进其磁性能提升，为磁性聚合物磁性能的调控提供新方法。磁性小分子表面活性剂在水中组装为磷脂双分子层结构，提高磁性基元的有序排列，其磁化率提高2倍（Langmuir 2022, 38, 11770）。含长烷基链的磁性聚合物在水中组装为磁性基团与有机部分层层交替的结构，其组装后呈现超顺磁性（Polym. Chem. 2018, 9, 5116）。将三联苯基团引入磁性聚合物中，利用pai-pai以及亲疏水相互作用自组装制备结构规整的组装体，缩短磁性中心距离，提高其有序性，提高了磁相变温度 （Polym. Chem. 2023, 14, 2238-2245）。
四、嵌段聚合物刷自组装
针对嵌段聚合物自组装链缠结严重导致的相分离能垒高、组装耗时等问题，利用大位阻的侧链/侧基提高聚合物主链刚性，降低其链缠结和自组装能垒，实现嵌段聚合物的快速、大面积自组装。合成侧基含有树枝状基团的大位阻嵌段聚合物，其溶液快速（1分钟内）组装为层状结构 (Polym. Chem. 2019, 10, 1519)。将可结晶的聚乙二醇引入嵌段聚合物刷侧链，通过结晶诱导自组装快速、无溶剂制备大面积的光子晶体薄膜 (Macromolecules 2020, 53, 3602-3610)。

代表成果

1. Shengqi Ji, Xiaoyan Yuan, Qianjin Guo, Lixia Ren. Self-assembly induced ferromagnetic interaction in magnetic polymers with terphenyl linkers. Poolymer Chemistry, 2023, 14, 2238-2245. DOI: 10.1039/d3py00186e
2. Jiangli Li, Shengqi Ji, Xiaoliang Yu, Xiaoyan Yuan, Ke Zhang, Lixia Ren. Magnetic poly(ionic liquid)s: bottlebrush versus linear structures. Macromolecules, 2022, 55, 2067-2074. DOI: 10.1021/acs.macromol.1c02457
3. Tengda Zhao, Kongying Zhu, Xiaoliang Yu, Xiaoyan Yuan, Lixia Ren. From polymerization inhibition to controlled ring-opening metathesis polymerization of macromonomers with tertiary aminegroups: the effect of spacer chain. Chinese Journal of Chemistry, 2021, 39, 1927-1935. DOI: 10.1002/cjoc.202100152
4. Xiaoliang Yu, Xiayi Zheng, Tengda Zhao, Xiaoyan Yuan, Lixia Ren. Pyrene-enhanced ferromagnetic interaction in a FeCl4--based poly(ionic liquid)s organic magnet. Macromolecules, 2021, 54, 4227-4235. DOI: 10.1021/acs.macromol.1c00213
5. Xiaoliang Yu, Xiaoyan Yuan, Zitan Huang, Wenyu Zhang, Fan Huang, Lixia Ren. Dual-mode fluorescence and magnetic resonance imaging by perylene diimide-based Gd-containing magnetic ionic liquids. ACS Biomaterials Science & Engineering, 2020, 6, 6405-6414. DOI: 10.1021/acsbiomaterials.0c01076
6. Tiantian Guo, Xiaoliang Yu, Yunhui Zhao, Xiaoyan Yuan, Junyu Li, Lixia Ren. Structure memory photonic crystals prepared by hierarchical self-assembly of semicrystalline bottlebrush block copolymers. Macromolecules, 2020, 53, 3602-3610. DOI: 10.1021/acs.macromol.0c00274
7. Xiaoliang Yu, Xiaoyan Yuan, Yunhui Zhao, Lixia Ren. From paramagnetic to superparamagnetic ionic liquid/poly(ionic liquid): the effect of pai-pai stacking interaction. ACS Macro Letter, 2019, 8, 1504-1510. DOI: 10.1021/acsmacrolett.9b00714
8. Tongzhou Zhang, Jixiang Yang, Xiaoliang Yu, Yuesheng Li, Xiaoyan Yuan, Yunhui Zhao, Lyv Dong, Yongfeng Men, Ke Zhang, Lixia Ren. Handwritable one-dimensional photonic crystals prepared from dendronized brush block copolymers. Polymer Chemistry 2019, 10, 1519-1525. DOI: 10.1039/c9py00038k
9. Zhengyi Xia, Xiaoliang Yu, Xiaoyan Yuan, Lixia Ren. Inorganic/organic hybrid magnetic polymers based on POSS and pyridinium FeCl4: the effect of self-assembly. Polymer Chemistry, 2019,10, 4604 – 4610. DOI: 10.1039/c9py00807a
10. Xiaoliang Yu, Xiaoyan Yuan, Zhengyi Xia, Lixia Ren. Self-assembly of magnetic poly(ionic liquid) s and ionic liquids in aqueous solution. Polymer Chemistry, 2018, 9, 5116-5122. DOI: 10.1039/c8py01254g

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