在宏观尺度上具有圆柱体对称结构的水凝,通过半刚性聚离子复合物的自我组装
Zi Liang Wu1, Takayuki Kurokawa, Songmiao Liang
1Division of Biological Sciences, Graduate School of Science, Hokkaido University, Sapporo 060-0810, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|July 2, 2010
概括
研究人员使用一种新的聚合技术创建了一个毫米尺度的订制水凝. 这种结构化的水凝表现出独特的多离子复杂对齐,为先进的光学传感器应用铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 超分子化学 超分子化学
背景情况:
- 在聚合物水凝中开发宏观的有序结构仍然是一个重大挑战.
- 现有的方法往往无法控制凝内部的大规模结构组织.
研究的目的:
- 合成一个毫米尺度的水凝,具有圆柱体对称的,有序的结构.
- 研究水凝矩阵内的多离子的自我组装和导向机制.
- 探索这些结构化水凝在光学传感中的潜在应用.
主要方法:
- 在一个圆柱状玻璃管内,在半刚性聚离子,聚二二硫四四丁二甲胺 (PBDT) 的存在下聚合一个阴离子单体.
- 结果的水凝的宏观和微观结构的表征.
- 使用双折度测量对多离子复合体方向的分析.
主要成果:
- 成功开发了一种具有宏观,圆柱形对称的有序结构的水凝.
- 观察到明显的多离子复合体对齐:在外部区域是辐射的,在内部区域是同心/轴的.
- 阐明了导向机制:墙壁上的同源对齐和内部的单体扩散诱导的导向.
- 对外力表现出敏感的双断裂反应.
结论:
- 这项研究报告了在聚合物凝中第一个毫米尺度的有序结构.
- 观察到的方向是由在聚合过程中的界面和扩散梯度的能量有利性驱动的.
- 结构化水凝对光学传感器的应用非常有希望,因为它们具有应力双断率.


