水性块共聚合物组件的可逆重组通过刺激诱导的两性变化
Anand Sundararaman1, Tim Stephan, Robert B Grubbs
1Department of Chemistry and Center for Nanomaterials Research, Dartmouth College, Hanover, New Hampshire 03755, USA.
热反应性triblock共聚合物在水中形成不同的结构. 这些聚合物在较低的温度下自组装成小粒,在较高的温度下自组装成囊泡,这种变化缓慢且可逆.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 具有特定块序列的ABC三块块共聚物在水溶液中表现出独特的自我组装行为.
- 热态块的较低的临界溶液温度 (LCST) 影响着共聚物的可溶性和聚合状态.
- 了解这些取决于温度的结构转变对于设计先进材料至关重要.
研究的目的:
- 为了研究水中水友性-热态-疏水性ABCtriblock共聚物的自我组装.
- 描述温度诱导的结构变化,从小细胞变成囊泡.
- 为了确定观察到的相变的可逆性和动力学.
主要方法:
- 一种代表性的聚乙烯氧化物-块-聚-N-异烯胺-块-聚二烯共聚物的合成和特征.
- 动态和静态光散射 (DLS/SLS) 用于分析小和囊泡的大小和分布.
- 传输电子显微镜 (TEM) 用于组装的纳米结构的直接可视化.
主要成果:
- 聚合物自组装成不同的纳米结构,取决于温度.
- 在热态块的LCST下方的水溶液中观察到小的球状.
- 在高于LCST的温度下,大囊泡受到青,这表明了显著的结构变化.
- 从小细胞转变为囊泡发现是可逆的,但缓慢,需要几周的时间.
结论:
- 水友性-热态-疏水性ABCtriblock共聚合物可以在水中可逆地形成微粒和囊泡.
- 在热态块的LCST上方和下方的温度控制提供了调整纳米结构形态的机制.
- 可逆转换的缓慢动力学表明,在需要控制的,渐进的结构变化的情况下,可能会有潜在的应用.
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