LEAPS-MPS: Biomass-Derived Depolymerizable and Degradable Polymers as Sustainable Materials
LEAPS-MPS: Biomass-Derived Depolymerizable and Degradable Polymers as Sustainable Materials
批准号:
2316842
负责人:
Hao Sun
金额:
$24.96万
依托单位:
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2023
资助国家:
美国
项目状态:
未结题
起止时间:
2023-09-01 至 2025-08-31
中文摘要
在这个由NSF化学系管理的项目中,纽黑文大学的孙浩教授和他的学生将进行研究,旨在开发具有高度可调热机械性能的生物质衍生的可解聚和可降解聚合物材料。商品乙烯基聚合物和聚烯烃在现代社会中的普遍存在已经造成了负面的环境影响,因为它们的碳-碳骨架是不可降解的。孙教授和他的学生将通过开发使用生物质衍生单体的聚合物来应对这一挑战,这些单体可以根据需要分解(即可解聚和可降解)。他们的研究可能导致建立可降解聚合物结构和热机械性能之间的关系,以评估其在工业应用中的潜力。该项目还将通过招募代表性不足的少数族裔学生研究人员、开发一门关于可降解聚合物的新本科实验室课程以及接触当地高中,来促进STEM教育并扩大对聚合物科学和可持续发展的参与。孙教授和他的学生将开发从现成的生物质资源中合成可解聚和可降解聚合物材料的方法。设计和合成了两类生物质衍生聚合物,包括可解聚的聚烯烃和可降解的聚烯醇醚S,利用开环歧化聚合(ROMP)技术将产生具有良好的模块化分子结构和可调分子量的可降解聚合物,从而建立结构-解聚和结构-降解关系。了解这些相关性将产生具有可编程解聚或降解动力学的聚合物材料,用于各种应用,如药物输送系统和刺激响应材料。此外,孙教授将系统地评估建议聚合物的热机械性能,目标是推动这些生物质衍生聚合物成为一种新型的可持续和响应性好的工业应用材料。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
英文摘要
In this project managed by the Chemistry Division at NSF, Professor Hao Sun and his students at the University of New Haven will perform studies that aim to develop biomass-derived depolymerizable and degradable polymer materials with highly tunable thermomechanical properties. The ubiquity of commodity vinyl polymers and polyolefins in modern society has caused negative environmental impacts because of their non-degradable carbon-carbon backbones. Professor Sun and his students will tackle this challenge by developing polymer using biomass-derived monomers that can break down as needed (i.e. depolymerizable and degradable). Their studies could lead to establishing a relationship between the degradable polymer structure and thermomechanical properties to evaluate their potential in industrial applications. The project will also contribute to STEM education and broadened participation in polymer science and sustainability through recruiting underrepresented minority student researchers, developing a new undergraduate lab course about degradable polymers, and reaching out to local high schools.Professor Sun and his students will develop synthetic approaches to depolymerizable and degradable polymer materials from readily available biomass resources. Two classes of biomass-derived polymers will be designed and synthesized, including depolymerizable polyolefins and degradable poly(enol ether)s. The employment of ring-opening metathesis polymerization (ROMP) technique in their approaches will generate well-defined degradable polymers with modular molecular structure and tunable molecular weights, enabling the establishment of structure-depolymerization and structure-degradation relationships. Understanding these correlations will give rise to polymer materials with programmable depolymerization or degradation kinetics for various applications such as drug delivery systems and stimuli-responsive materials. Furthermore, Professor Sun will systematically evaluate the thermomechanical properties of proposed polymers, with the goal of advancing these biomass-derived polymers as a new kind of sustainable and responsive materials for industrial applications.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
期刊论文(4)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
DOI:
10.1021/acsmacrolett.3c00608
发表时间:
2023-11-20
期刊:
ACS MACRO LETTERS
影响因子:
7.015
作者:
[Sun,Hao, Ibrahim,Tarek, Durkee,Katie]
通讯作者:
Durkee,Katie
Polyheptenamer: A chemically recyclable polyolefin enabled by the low strain of seven‐membered cycloheptene
聚庚烯:一种由七元环庚烯的低应变实现的化学可回收聚烯烃
DOI:
10.1002/pol.20240196
发表时间:
2024
期刊:
Journal of Polymer Science
影响因子:
3.4
作者:
[Ibrahim, Tarek, Martindale, Jordan, Ritacco, Angelo, Rodriguez, Mia, Sun, Hao]
通讯作者:
Sun, Hao
DOI:
10.1039/d3cc05612k
发表时间:
2024
期刊:
Chemical Communications
影响因子:
4.9
作者:
[Ibrahim, Tarek, Ritacco, Angelo, Nalley, Daniel, Emon, Omar Faruk, Liang, Yifei, Sun, Hao]
通讯作者:
Sun, Hao
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时序释放Met/Qct-MPs葡萄糖响应型水凝胶对糖尿病创面微环境调节机制的研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:郭菁菁
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依托单位:
脓毒症血浆中微粒(MPs)对免疫细胞的作用机制 及其免疫抑制的机制研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:潘柳华
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依托单位:
中性粒细胞释放CitH3+MPs活化NLRP3炎性小体激活胆汁淤积性肝病肝内凝血活性
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:张津铭
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依托单位:
人工湿地中典型MPs与SMX互作对氮转化过程影响机制研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:
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依托单位:
六价铬和PET-MPs联合暴露诱导大鼠神经毒性铁死亡的机制研究
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批准号:2024Y9704
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2024
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负责人:唐宏阁
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依托单位:
基于代谢组学的滋水清肝饮干预乳腺癌内分泌治疗相关MPS的多中心临床研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:胡灿红
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依托单位:
基于 MPS 方法的燃料熔盐高温氧化与凝固迁徙行为机理研究
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批准号:24ZR1478500
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:伍建辉
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依托单位:
Mps1磷酸化RPA2增强ATR介导的DNA损伤修复促进高级别浆液性卵巢癌PARP抑制剂耐药的机制研究
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批准号:82303896
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2023
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负责人:齐贡花
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依托单位:
融合MPS与GAN的复杂地质结构三维重建方法研究
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批准号:42372341
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项目类别:面上项目
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资助金额:53万元
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批准年份:2023
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负责人:侯卫生
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依托单位:
PS-MPs环境暴露干扰甲状腺—棕色脂肪对话引发糖脂代谢紊乱的作用及机制研究
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批准号:82370847
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:魏刚
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依托单位: