分會(huì)

第三十五分會(huì)：膠體與界面化學(xué)

摘要

納米碗是一種非對(duì)稱空心結(jié)構(gòu)，具有單一非對(duì)稱內(nèi)孔和表面開(kāi)口。目前，納米碗的開(kāi)口尺寸和內(nèi)孔深度的精確調(diào)控依然面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。針對(duì)這一挑戰(zhàn)，我們提出基于均聚物自組裝，利用非共價(jià)鍵協(xié)同作用制備開(kāi)口尺寸精確可控的納米碗新策略。通過(guò)可逆加成-斷裂轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合制備具有氨基醇基團(tuán)和偶氮苯側(cè)鏈的均聚物(PHAzoMA)，氨基醇基團(tuán)可提供氫鍵作用，而偶氮苯側(cè)鏈則能夠提供π-π相互作用。我們通過(guò)紫外-可見(jiàn)光譜與紅外光譜證實(shí)了這兩種相互作用的確存在。自組裝過(guò)程中，當(dāng)PHAzoMA分子量較低時(shí)，分子鏈運(yùn)動(dòng)性較強(qiáng)，不能夠阻止預(yù)形成復(fù)合膠束的均勻收縮，最終得到復(fù)合膠束。隨著PHAzoMA分子量的增加，分子鏈間相互作用逐漸增強(qiáng)，在組裝過(guò)程中會(huì)阻礙預(yù)形成復(fù)合膠束的均勻收縮，從而形成納米碗結(jié)構(gòu)。PHAzoMA的分子量與納米碗的開(kāi)口尺寸呈線性關(guān)系，當(dāng)分子量由10.1 kg mol-1增至76.9 kg mol-1時(shí)，氫鍵和π-π堆疊作用增強(qiáng)，開(kāi)口尺寸隨之由242 nm增至423 nm。我們深入探究了納米碗的形成機(jī)理，揭示了預(yù)形成復(fù)合膠束-內(nèi)部微相分離-溶劑“氣泡”融合-運(yùn)動(dòng)至球體表面-表面塌陷的形成過(guò)程，并通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證實(shí)了只有兩種非共價(jià)鍵作用協(xié)同才能夠形成納米碗，而只有一種非共價(jià)鍵作用存在時(shí)只能夠得到復(fù)合膠束?？傊?，我們提出了一種利用氫鍵和π-π堆疊協(xié)同效應(yīng)制備表面開(kāi)口和內(nèi)孔深度可精確控制納米碗的通用策略，為制備非對(duì)稱納米顆粒的提供了新思路。

關(guān)鍵詞

均聚物自組裝;氫鍵;π-π堆疊;納米碗

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