聚合物納米線(或稱蠕蟲狀膠束)由于其高度各向異性的形貌結(jié)構(gòu)而展示出許多優(yōu)異的性能和廣闊的應(yīng)用前景,比如作為流變改性劑、超級(jí)絮凝劑、高效的Pickering乳化劑以及用于干細(xì)胞培養(yǎng)/存儲(chǔ)的可滅菌凝膠。然而獲得聚合物納米線的實(shí)驗(yàn)室窗口往往非常窄,從而導(dǎo)致制備聚合物納米線的難度較大并且重復(fù)性非常差。聚合誘導(dǎo)自組裝(PISA)是近年來發(fā)展起來的一種高效的制備聚合物納米材料的方法;赑ISA的形貌相圖構(gòu)建在一定程度上緩解了聚合物納米線制備難度大和可重復(fù)性差的問題,但是這并沒有改變“獲得聚合物納米線的實(shí)驗(yàn)室窗口非常窄”這一現(xiàn)狀。實(shí)際上,在制備聚合物納米線時(shí),即使有預(yù)先構(gòu)建的形貌相圖為參考,少量的試錯(cuò)依然在所難免。在實(shí)驗(yàn)室的制備當(dāng)量下(克級(jí)或毫克級(jí)),通過少量的試錯(cuò)來制備聚合物納米線并不會(huì)造成太大的浪費(fèi),然而當(dāng)放大生產(chǎn)時(shí)勢(shì)必會(huì)使制備成本急劇攀升。因此如何擴(kuò)大聚合物納米線的形貌相區(qū)從而提高制備聚合物納米線的可重復(fù)性是制約其進(jìn)一步應(yīng)用的一個(gè)瓶頸問題。

圖1. 傳統(tǒng)PISA和原位交聯(lián)PISA對(duì)比示意圖。
交聯(lián)通常會(huì)限制疏溶劑鏈段的活動(dòng)能力從而阻止形貌轉(zhuǎn)變的發(fā)生,因此利用原位交聯(lián)PISA很難制備具有高階形貌(比如納米線和囊泡)的納米材料。作者前期曾通過單體和低反應(yīng)活性交聯(lián)劑構(gòu)建原位交聯(lián)PISA體系,實(shí)現(xiàn)了具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)和高階形貌的聚合物納米材料的制備(Macromolecules 2019, 52, 1140-1149),并且發(fā)現(xiàn)原位交聯(lián)PISA體系中,聚合前期形成的支化疏溶劑鏈段對(duì)形貌轉(zhuǎn)變有顯著的促進(jìn)作用(Polymer Chemistry 2021, 12, 1768-1775)。

圖2. (A) 以傳統(tǒng)PISA所得形貌相圖為參考進(jìn)行10次重復(fù)實(shí)驗(yàn)制備聚合物納米線所得產(chǎn)物的TEM照片,(B) 以原位交聯(lián)聚合誘導(dǎo)自組裝所得形貌相圖為參考進(jìn)行10次重復(fù)實(shí)驗(yàn)制備聚合物納米線所得產(chǎn)物的TEM照片。

原文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202211792
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