共軛聚合物是一類重要的半導體材料，由于其優(yōu)異的光電性能和可加工性，在發(fā)光二極管和太陽能電池具有一定的應用。兩親性嵌段共軛聚合物可以在合適的溶劑中自組裝形成球形、囊泡狀、纖維狀等相貌。與其他形貌相比，蠕蟲狀纖維狀膠束的形成條件相對苛刻，親疏水嵌段比需限定在非常窄的范圍內(nèi)，同時形成多層次拓撲結構的納米膠束難度較大。因此，通過兩親性嵌段共聚物制備長度可控的單分散纖維狀膠束，精準調(diào)控其結構和多層次納米膠束的形貌仍然具有挑戰(zhàn)性。 近日，淮北師范大學的許磊教授團隊設計合成一系列兩親性嵌段共軛聚合物(如圖1)，研究兩嵌段聚合物poly(1m-b-2n)的可控自組裝制備長度可控的單分散納米纖維膠束。在聚合物poly(1m-b-2n)作為種子膠束，加入三嵌段聚合物，進行種子增長的過程，制備A-B-A三嵌段膠束、分支狀膠束和筏狀膠束。
圖1. 嵌段聚合物的合成 首先研究了兩嵌段聚合物poly(1m-b-2n)在氯仿和甲醇不同混合比例的溶劑中的自組裝形貌以及不同狀態(tài)下的熒光性質(zhì)(如圖2)。發(fā)現(xiàn)聚合物poly(1m-b-2n)在氯仿和甲醇（5/5，v/v）混合溶劑中能夠形成長的納米纖維，在甲醇溶劑中形成均勻的納米球狀膠束。 圖2. 嵌段聚合物poly(1m-b-2n)在氯仿和甲醇不同混合比例的組裝狀態(tài) 研究了兩嵌段聚合物poly(1m-b-2n)在氯仿和甲醇混合溶劑中通過結晶驅動自組裝(CDSA)的策略實現(xiàn)自組裝，利用超聲得到晶種，通過“自晶種”(self-seeding)和“種子增長”(seed growth)的方法得到長度和寬度可控并且長度分布較窄的納米纖維膠束。 在種子膠束poly(1m-b-2n)中加入不同比例的兩親性三嵌段聚合物poly(1m-b-2n-b-3o)，通過種子增長的方式進行A-B-A三嵌段膠束的制備(如圖3)。 圖3. A-B-A三嵌段膠束的制備 改變?nèi)抖尉酆衔锏木郛愲娑蔚慕Y構，增加暈層的疏水性，在種子膠束poly(1m-b-2n)中加入兩親性三嵌段聚合物poly(1m-b-2n-b-4o)，通過種子增長的方式進行，在不同的溶劑極性比例中制備分支狀膠束；還通過一鍋法制備“筏”狀膠束(如圖4)。 圖4. 分支狀膠束和“筏”狀膠束的制備 本研究的意義在于，發(fā)展了新的拓撲結構超分子膠束的制備方法，為共軛半導體材料多層次納米膠束的可控制備提供一種新的方法，在提高半導體器件性能和生物成像等領域具有重要的應用潛力。 論文信息 Precisely Prepared Hierarchical Micelles of Polyfluorene-block-Polythiophene-block-Poly(phenyl isocyanide) via Crystallization-Driven Self-Assembly Ya-Nan Pan, Chen-Chen Ye, Si-Lin Huang, Dr. Chao Wang, Prof.?Dr. Man-Yi Han, Prof.?Dr. Lei Xu Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202418131
