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、超級絮凝劑、高效的Pickering乳化劑以及用于干細(xì)胞培養(yǎng)/存儲的可滅菌凝膠。然而獲得聚合物納米線的實驗室窗口非常窄,從而導(dǎo)致制備聚合物納米線的難度較大并且重復(fù)性很差。
聚合誘導(dǎo)自組裝(PISA)是近年來發(fā)展起來的一種高效的聚合物自組裝方法?;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驗室窗口非常窄”這一現(xiàn)狀。實際上,在制備聚合物納米線時,即使有預(yù)先構(gòu)建的形貌相圖作為參考,少量的試錯依然在所難免。在實驗室的制備當(dāng)量下(克級甚至毫克級),通過少量的試錯來制備聚合物納米線并不會造成太大的浪費,然而當(dāng)放大生產(chǎn)時勢必會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)用的一個瓶頸問題。
近日,安徽大學(xué)張文建副教授、白瑋教授和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)洪春雁教授合作,通過原位交聯(lián)聚合誘導(dǎo)自組裝(in situ crosslinking PISA)的方法顯著擴(kuò)大了聚合物納米線的形貌相區(qū),從而極大提高了制備聚合物納米線的可重復(fù)性。在10次重復(fù)實驗中,以原位交聯(lián)PISA形貌相圖為參考制備聚合物納米線的重復(fù)率高達(dá)100%,而以傳統(tǒng)PISA形貌相圖為參考制備聚合物納米線的重復(fù)率只有10~20%。 同時作者證明了該方案的普適性,在由不同的單體、RAFT試劑、交聯(lián)劑、溶劑等組成的原位交聯(lián)PISA體系中都能夠顯著擴(kuò)大聚合物納米線的形貌相區(qū),這勢必會提高制備聚合物納米線的可重復(fù)性。 該工作有望滿足聚合物納米線大規(guī)模生產(chǎn)時對重復(fù)性的高標(biāo)準(zhǔn)要求,為具有不同組成和功能的聚合物納米線的工業(yè)應(yīng)用鋪平道路。 論文信息 Greatly Enhanced Accessibility and Reproducibility of Worm-like Micelles by In Situ Crosslinking Polymerization-Induced Self-Assembly Dr. Wen-Jian Zhang, Zi-Xuan Chang, Prof. Wei Bai, Prof. Chun-Yan Hong Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202211792