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超分子聚合物網絡是一種由聚合物通過可逆的非共價鍵相互連接而成的網絡結構，它們擁有良好的刺激響應性、自修復以及形狀記憶性能等傳統材料不具備的性能，因此受到了越來越多的關注。為了構筑超分子聚合物網絡結構，研究人員可以將氫鍵、π-π堆積以及主客體作用等非共價鍵作用力引入到超分子網絡中，這些研究也都取得了一定的效果。然而，基于該類作用力的交聯點往往缺乏確定的方向性和幾何結構，它們在超分子網絡中也是隨機分布且高度無序的。將具有特定幾何結構的交聯點引入到超分子網絡中，可以改善其機械強度、加工性能以及溶劑相容性等性能。然而，之前的工作多集中于研究這類結構對于聚合物網絡力學性能以及自修復性能的影響，對于該類網絡尤其是大環交聯的超分子網絡的構建及其功能的開發亟待拓展。

針對這一問題，西安交通大學材料學院張明明教授課題組在前期構筑的熒光金屬大環的基礎上，提出一種利用熒光金屬大環交聯聚合物從而形成聚合物網絡的策略。這類超分子網絡很好地保持了金屬大環的熒光性能以及抗菌性，而且由于聚合物的引入，提高了其水溶性以及生物利用率，可以同時實現細菌的成像以及殺滅。科研人員詳細地研究了不同的交聯密度對于該類聚合物網絡的紫外吸收、熒光發射、溶劑化轉變溫度以及模量的影響，表明可以通過精確調控聚合物網絡的交聯密度來調節其功能以及應用，這一研究不僅為拓撲結構交聯的聚合物網絡提供了一種方法，還開拓了這類聚合物網絡的生物應用，促進了拓撲結構交聯的聚合物網絡的發展。

近日，該研究成果以“可調交聯密度的發光金屬大環交聯的超分子網絡用于細菌成像和殺滅”(Emissive Metallacycle-Crosslinked Supramolecular Networks with Tunable Crosslinking Densities for Bacterial Imaging and Killing) 為題發表在國際化學領域權威期刊《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition，影響因子：12.257）上。該論文第一作者為西安交大材料學院博士后Ponmani Jeyakkumar，通訊作者是西安交大金屬材料強度國家重點實驗室張明明教授，西安交大金屬材料強度國家重點實驗室是論文唯一通訊作者單位。

張明明教授領導的熒光超分子材料團隊成立于2017年8月，研究方向為熒光配位超分子材料在液晶、生物材料以及人工光合作用領域的應用等。本工作是該團隊今年繼在金屬籠的熒光傳感（《美國化學會志》，影響因子：14.695），發光液晶（《德國應用化學》后第三次在化學兩刊上發表重要成果。

該研究工作得到了國家自然科學基金、西安交大青年拔尖人才計劃等項目的資助，論文的表征及測試得到了美國南弗羅里達大學李霄鵬教授，長春應用化學所的許東華研究員，西安交大前沿院何剛教授，郭保林教授，西安交大一附院初大可醫生，西安交通大學分析測試共享中心、材料學院和理學院分析測試中心的支持。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202005950.