近十余年来，众多科学家先后通过多项研究工作展示了高性能凝胶的巧妙设计和在柔性电子、组织工程、传感等领域的良好应用前景。但一直以来，这类凝胶在制备和使用中面临着许多难题，其应用也因此受限。原子转移自由基聚合（ATRP）作为一种可以合成分子量精确、分子量分布窄、结构明确功能高分子的活性自由基聚合方法得到了广泛应用。近期，郑州大学庞新厂教授团队在这一领域取得了最新进展。  ATRP技术已被证明是一种优异的聚合物凝胶制备方法，能够得到比传统聚合方法更均一的聚合物网络。然而，传统的ATRP聚合速度慢并且耐氧性差，限制了其在增材制造（3D打印）领域的应用。郑州大学材料科学与工程学院庞新厂教授研究团队首次将碳量子点（CQDs）引入到水相ATRP中，开发了一种超快可见光诱导聚合体系。 碳量子点催化的超快速水相光诱导原子转移自由基聚合及其在增材制造领域的应用 优化后的聚合反应在数分钟的可见光照射下即可获得很高的单体转化率（>90%），且聚合物的多分散度（PDI）低于1.25。由于CQDs的作用，聚合体系表现出优异的耐氧特性，使其能够适用于数字光处理（DLP）3D打印，打印出的物体具有良好的尺寸精度。此外，CQDs优异而稳定的光学性能也为打印制品提供了有趣的光致发光能力。  该项研究工作从绿色化学的角度出发，将CQDs引入到水相photo-ATRP体系，通过可见/自然光照射制备具有明确结构的聚合物，并且这种ATRP介导的3D打印过程将为制备功能性和刺激响应性水凝胶提供一个新方法。  此项工作在国家自然科学基金项目资助下取得进展，相关成果以“基于碳量子点催化的超快可见光诱导水相ATRP及其在3D打印中的应用（Ultrafast Visible-Light-Induced ATRP in Aqueous Media with Carbon Quantum Dots as the Catalyst and Its Application for 3D Printing）”为题，于近日在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）杂志在线发表。材料科学与工程学院2019级硕士生乔梁为文章的第一作者，2020级博士生周梦杰为共同第一作者。 庞新厂教授  近年来，针对传统可控/“活性”自由基聚合方法及应用的局限性，庞新厂教授课题组发展了一系列新型可控/“活性”自由基室温聚合体系，优化了复杂结构共聚物的合成条件，提高了功能聚合物的合成效率，为复杂结构功能聚合物以及功能材料的精确设计与可控制备提供了更为方便的合成手段。相关工作成果发表于ACS Appl. Mater. Interfaces、Polymer、Polym. Chem、Chem. Mater、J. Phys. Chem. Lett、Angew. Chem. Int. Ed、Chem. Commun、ACS Appl. Nano Mater、Langmuir、Macromolecules、Eur. Polym. J等国际知名期刊。 郑州大学材料科学与工程学院成立于2001年，由原郑州大学材料系、建筑工程学院（部分专业）、原郑州工业大学材料科学与工程系、数理力学系（部分专业）合并组建，2019年与河南省资源与材料工业技术研究院合署运行。  学院设有材料科学与工程、高分子材料与工程和材料化学3个本科专业和1个（材料科学与工程）国际化班。其中，材料科学与工程专业是国家一流本科专业建设点、国家级特色专业、国家高等学校“专业综合改革试点”专业、河南省首届名牌专业、河南省普通高等学校本科工程教育人才培养模式改革试点专业，通过了教育部工程教育专业认证，开展了材料类卓越工程师2.0人才培养。  学院拥有材料加工工程国家级重点学科，国家“211”一、二、三期重点建设学科，材料科学与工程河南省优势特色学科（A类），材料学、皮革化学与工程河南省重点建设学科。2017年9月，材料科学与工程学科进入国家世界一流学科建设序列。2022年5月，材料科学学科新晋ESI世界前1‰学科。  本文部分素材来源：郑州大学党委宣传部、郑州大学学科与重点建设处、郑州大学材料科学与工程学院、高分子科技、高分子科学前沿