近日，我校生物与化学工程学院白天闻博士（周宏伟教授团队成员）在综合类TOP期刊《Nature Communications》（自然指数期刊、JCR一区、中科院一区TOP，影响因子16.6）发表了题为“Structural evolution during inverse vulcanization”的研究论文。我校白天闻博士、闽江学院沈航高级工程师、福建师范大学章华桂教授为该论文的通讯作者，福建师范大学郑博拓博士和硕士生钟丽玲为论文的共同第一作者。

反硫化通过硫磺与多烯烃高温共聚，形成高硫量聚硫化物，所得产物含硫量高、交联位点多，已在多领域得到应用。本工作采用流变学、核磁共振和密度泛函理论(DFT)等方法，分析了三种烯烃模型单体的反硫化过程，发现其显著依赖于时间和单体结构，证实其存在与传统橡胶硫化过程类似的多阶段与反硫化曲线。

通过原位时间扫描测试追踪其反硫化过程中体系的剪切模量变化，研究揭示了反硫化曲线包含诱导期、正硫化期和过硫化期，指出过硫化期中芳香烯烃对应的聚硫网络易降解，不饱和脂肪酸酯降解较慢，而环烯烃最稳定。

通过DFT计算结合核磁共振，从分子结构层面确证了反硫化过程中多种硫物种。芳香共轭烯烃反硫化中，硫化物交联点易受硫自由基催化消除生成硫代烯烃，分子间重排成硫代羰基类化合物导致产物降解；非共轭长链烯烃的孤立碳碳双键只能缓慢转变为噻吩；而环烯烃无法通过消除及重排断链，因此稳定性高。这些发现为反硫化工艺优化和产物结构调控提供了理论依据，为开发高性能聚硫化物材料提供了重要参考。

不同烯烃对应的反硫化体系中副反应及反硫化曲线。（a）芳香共轭烯烃、不饱和脂肪酸/长链烯烃和环烯烃的相关副反应以及结构演变历程。（b）反硫化曲线及产物的网络和链段结构。