近日，國家重點實驗室/材料科學與工程學院夏延致教授和隋坤艷教授發展了一種全聚合物中空多殼層(p-HoMS)材料的合成策略。相關研究成果以“Accurate Control of All-Polymer Hollow Multishelled Spheres by One Step Reaction-Diffusion”為題，在國際知名期刊Chemistry of Materials上發表。我校為第一作者單位，博士畢業生潘娜和青年教師林敏為論文第一作者，夏延致教授和隋坤艷教授為通訊作者。該項目得到了國家自然科學基金項目的資助。

中空多殼層(HoMS)材料是近十年來新興的一種具有層層嵌套結構(亦稱為俄羅斯套娃結構)的多級微納材料。由于具有大的比表面積、多個界面層和各自獨立又相互連通的空腔等優異的特性，因此HoMS在生物、醫學、催化、傳感、能源、電磁屏蔽等眾多領域有著廣泛的應用前景。HoMS材料主要基于模板法制備，然后通過刻蝕或高溫煅燒等后處理手段去除模板，已廣泛應用于各種無機HoMS的制備。然而，由于聚合物鏈的柔性和低分解溫度，難以形成獨立的可支撐殼層，且在后處理過程中往往導致多殼層結構的破壞和塌陷，因此p-HoMS結構材料的合成極具挑戰性。

夏延致教授和隋坤艷教授課題組創新性地利用生物多糖聚電解質絡合反應發展了一種“反應-擴散”自模板法，實現了可控制備p-HoMS材料。這種“反應-擴散”一步法具有操作簡單、普適性高、可控和大規模制備等優點。此外，p-HoMS可以作為模板可控合成具有宏觀HoMS結構的金屬氧化物，為制備具有宏觀尺寸、不同組成和分級結構的無機HoMS材料，提供了一種簡單和大規模制備方法，將大大拓展HoMS在儲能、電磁波吸收、催化和生物傳感等各種領域的應用前景。