相信很大一部分大学生都遇到过这样的一种情况，每次去配眼镜的时候，业务员都会拿出各种各样的镜片给你介绍每个镜片的折射率参数。那么高折射率会为我们带来什么不一样的体验呢？相信配过眼镜的同学肯定都知道，镜片的折射率越高，镜片越薄越轻。
目前市面上通用的高折射率镜片分为无机玻璃和有机树脂两大类。其中无机玻璃的折射率（n）最高可以达到1.9，但是它的缺点在于重量太重，可加工性能差，佩戴该种眼镜后给鼻子和耳背带来了极大的负担。而有机树脂镜片具有质地轻盈，可塑性强等特点，通过特殊的处理工艺后，有机树脂镜片的折射率可以达到1.5以上，有的甚至可以达到1.74。两种镜片给我们带来最直观的感受就在于有机树脂镜片的重量比无机玻璃轻得多。然而，到目前为止要使有机聚合物材料的折射率超过1.8，同时在可见光范围内保持完全透明，仍然是一个巨大的挑战。
基于此，韩国科学技术高等研究院Sung Gap Im、韩国京熙大学Jeewoo Lim和韩国首尔国立大学Kookheon Char提出了一种独特的一步气相合成工艺，称为硫化学气相沉积(sCVD)，直接利用单质硫（作为高摩尔折射官能团）生成高稳定、超高折射率(n> 1.9)的聚合物（SCPs）。沉积过程中，单质硫与乙烯基单体进行气相自由基聚合，得到厚度和硫含量可控、折射率高达1.91的聚合物膜。值得注意的是，这种高折射率薄膜在整个可见范围内显示了前所未有的光学透明度。
sCVD的整个过程中不需要任何其他溶剂，添加剂或催化剂。此外，该方法可以通过简单的一步法制备高性能聚合物膜，避免了单质硫直接聚合会产生的不能与有机化合物完全混溶、形成长聚硫链（该结构极易于解聚为1,2,3,4,5,6,7,8-八硫杂环辛烷（S8））、混合物的快速玻璃化导致难以加工成型等问题。考虑到当前用于合成高折射率SCPs合成方法均极其复杂，该方法将极大的简化了SCPs生产难度和周期。而具有前所未有的高折射率的无色有机薄膜将用作未来高端光学设备应用的平台材料。
图1 气相SCPs膜的合成
单质硫的沉积装置与气相沉积共聚
该sCVD室由单质硫蒸发元件（底部）、乙烯基共聚单体的气相传递系统组成（中部）和装有温度控制单元的衬底组成（顶部）（图1A）。首先在sCVD腔内蒸发单质硫，沉积过程中，单质硫与气相传递进入的乙烯基单体在具有温度的衬底上进行自由基聚合，这样就可以在称底上得到一层高硫聚合物薄膜。各种类型的乙烯基醚、烯丙基化合物和乙烯基硅烷（图1C）通常不能与熔融硫进行共聚反应（由于缺乏混溶性）,但是利用sCVD可以直接与单质硫通过一步法成功地进行聚合反应。
图2 sCVD SCPs薄膜的化学分析
通过sCVD制备SCPs的化学特性
图3 sCVD SCPs薄膜的环境稳定性
通过sCVD制备SCPs的光学特性
图4 sCVD SCPs的光学特性
全 链接：
https://advances.sciencemag.org/content/6/28/eabb5320
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