中國科大洪春雁教授、劉超副研究員 Angew：通過聚合誘導形貌分化與融合制備具有交替序列的豆莢狀納米共聚物
2025-03-01 來源：高分子科技
納米粒子自組裝是一種自下而上制備具有精確結構的納米材料的方法，但是目前納米粒子自組裝領域的研究對象主要集中在無機納米粒子，一般通過在納米粒子表面修飾聚合物來調節納米粒子間的相互作用。聚合誘導自組裝（PISA）是一種高效制備具有不同形貌的聚合物納米粒子的方法。在PISA體系中，由于聚合物具有一定的多分散性，經常可以觀察到多種形貌共存，這對獲得均一形貌的納米粒子是不利的，然而卻為通過不同形貌的有機納米粒子自組裝得到新型納米組裝體提供了契機。
合成不同結構的芳香性單體，通過改變PISA體系中成核單體的種類和比例，可以調節疏溶劑鏈段之間的π-π相互作用。研究發現，疏溶劑鏈段之間的π-π相互作用對PNCPs的制備有非常重要的影響。在一定條件下，體系中出現囊泡與多孔球共存的情況。當π-π相互作用較弱時，囊泡與多孔球難以融合。當π-π相互作用較強時，會抑制囊泡向多孔球的轉變，得到的主要形貌是囊泡融合形成的聚合物納米管。當2-（甲基丙烯酰氧基）苯甲酸乙酯(MAEB)和2-（甲基丙烯酰氧基）蒽-9-羧酸乙酯（MAEAC）的摩爾比為4/6時，體系中的π-π相互作用適合PNCPs的生成。通過適當增加疏溶劑鏈段的聚合度，可以提高體系中生成的多孔球的比例，同時增大的膜張力會促使囊泡與多孔球進行融合，進而得到不同聚集數（類似于聚合物的聚合度）的PNCPs（圖2）。
圖1：通過PISA制備PNCPs的示意圖
圖2：不同疏溶劑鏈段聚合度的納米粒子的透射電子顯微鏡（TEM）圖
圖3：不同聚合物鏈濃度下制備的納米粒子的TEM圖
圖4：不同聚合溫度下制備的納米粒子TEM圖
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202424666
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