分會(huì)

第三十二分會(huì)：超分子組裝與軟物質(zhì)材料

摘要

聚合物自組裝是制備具有不同形態(tài)和功能的軟物質(zhì)納米材料的有效方法，如球體、圓柱體、囊泡、納米棒、納米管、納米碗、螺旋等。作為最為吸引人的結(jié)構(gòu)之一，聚合物納米環(huán)由于其獨(dú)特的幾何形狀和性能而引起研究者的注意。環(huán)形納米結(jié)構(gòu)的研究對(duì)于理解許多復(fù)雜的生物過(guò)程具有重要意義，并且在納米反應(yīng)器、藥物傳遞和癌癥治療等領(lǐng)域顯示出潛在的應(yīng)用前景。但是，聚合物納米環(huán)的簡(jiǎn)易制備仍然具有挑戰(zhàn)性。因此，我們提出了一種融合誘導(dǎo)粒子組裝(FIPA)的策略，以各向異性碗狀納米顆粒(BNPs)為構(gòu)筑單元制備聚合物納米環(huán)。通過(guò)可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合合成了雙親性均聚物聚(N-(2,2′-聯(lián)吡啶基)-4-丙烯酰胺)(PBPyAA)，PBPyAA能夠在乙醇中自組裝形成BNPs。在PBPyAA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以上對(duì)BNPs進(jìn)行退火處理，由于膠體穩(wěn)定性受到干擾，BNPs逐漸聚集形成三聚體和四聚體。隨著退火時(shí)間的增加，聚集的BNPs相互融合并形成納米環(huán)。值得注意的是，我們發(fā)現(xiàn)只有各向異性的BNPs才能聚集和融合形成納米環(huán)，而球形的復(fù)合膠束則不能。這是由于BNPs邊緣具有較高的表面能和曲率。此外，通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算進(jìn)一步證實(shí)了FIPA過(guò)程中三聚體和四聚體的形成以及納米環(huán)形成的驅(qū)動(dòng)力。總而言之，我們以各向異性的BNPs為構(gòu)筑基元，通過(guò)FIPA為聚合物納米環(huán)的可控制備提供了新思路

關(guān)鍵詞

兩親性均聚物;融合誘導(dǎo)粒子自組裝;碗狀納米粒子

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