通过聚合诱导的自我组装在离子液体中的区块共聚合物合成:一种方便的通往凝电解质的途径
Georgia L Maitland1, Mingyu Liu1, Thomas J Neal2
1Aston Advanced Materials Research Centre, Aston University Birmingham B4 7ET UK m.derry@aston.ac.uk.
我们在离子液体中开发了一种新型的可逆添加碎片化链转移聚合诱导自组合 (RAFT-PISA) 方法,以创建虫凝. 这种高效的工艺产生了自组装的纳米粒子和用于电子应用的离子凝电解质.
科学领域:
- 聚合物化学 聚合物化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 聚合诱导自组装 (PISA) 是一种用于创建复杂聚合物架构的强大技术.
- 离子液体 (ILs) 作为反应介质具有独特的特性,但它们在受控聚合诱导的自我组装中的应用尚未得到充分探索.
- 开发高效的凝电解质对于推进电子应用至关重要.
研究的目的:
- 报告第一个可逆的添加碎片化链转移聚合诱导自组合 (RAFT-PISA) 配方在离子液体 (IL) 中产生虫凝.
- 为了合成聚-2-基乙基甲酸盐-基甲酸盐 (PHEMA-PBzMA) 块共聚合物纳米粒子.
- 研究这些纳米粒子分散和衍生离子凝作为电子应用中的电解质的潜力.
主要方法:
- 甲酸的RAFT分散聚合在水友IL 1-乙基-3-甲基伊米达二胺 ([EMIM][DCA]) 中.
- 使用小角度X射线散射 (SAXS) 和传输电子显微镜 (TEM) 进行纳米粒子形态的表征.
- 评估由此产生的纳米粒子分散和离子凝的流体学,电化学和热性质.
主要成果:
- 成功合成PHEMA-b-PBzMA块共聚合物纳米颗粒,具有受控的球形,形和囊泡形态.
- 通过H NMR和GPC实现了高单体转换 (≥96%在2小时内) 和良好的摩尔质量控制.
- 在共聚合物度>4%w/w时形成独立的虫离子凝电解质材料,其电化学和热性能与整洁的IL相比较.
结论:
- 在离子液中开发了一种新且高效的RAFT-PISA配方,可以合成定义良好的块共聚合物纳米粒子和虫凝.
- 这种方法提供了一种无溶剂的途径,以在现场形成离子凝电解质.
- 开发的虫离子凝显示出作为电子应用的先进电解质材料的巨大潜力.
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