近日，郑州大学材料科学与工程学院陈静波教授、张彬教授团队在高分子结晶研究领域取得积极进展。团队创新性地采用选择性溶解法研究高分子单晶溶解速率随时间和空间的变化，揭示了高分子单晶的生长动力学与其所产生的亚稳性之间的关系。

高分子晶体的溶解速率通常会随时间和空间而变化。研究团队以低分子量的聚氧化乙烯作为模型体系，采用分步选择性溶解的方法，揭示了高分子单晶亚稳性的空间变化在生长过程中是如何产生的。研究发现，沿着特定晶面的溶解速度是恒定的，但粗糙晶面的溶解速率大约是光滑晶面的5倍。溶解速率与熔融温度呈阿伦尼乌斯关系，由此可解析出粗糙晶面和光滑晶面的溶解活化能分别为420±40 kJ/mol和650±50 kJ/mol。这表明在粗糙晶面上分子链的相邻链数量大约比光滑晶面少三分之一。较高的溶解活化能表明对结晶高分子溶解而言，整条链的逐步解吸附是必不可少的。本研究不但揭示了聚合物晶体的生长动力学与其最终的亚稳性之间存在着紧密的联系，也有望为光刻胶加工物理、膜科学、塑料回收和药物输送等领域的研究提供新方法和新思路。

研究成果以“Selective dissolution as a tool for detecting spatial variations in the metastability within lamellar polymer crystals”为题发表在国际权威期刊《Nature Communications》上。论文第一作者为郑州大学材料学院青年教师王冰花副教授，通讯作者为郑州大学材料学院张彬教授，郑州大学为唯一通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金、河南省杰出青年科学基金等项目的资助支持。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-58572-1

聚氧化乙烯单晶的溶解过程