基于粘土纳米板的纳米复合物超分子凝,只在可见光下实现快速,可逆的相位过渡
Ye Fu1, Kou Okuro2, Jiandong Ding1
1State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers, Department of Macromolecular Science, Fudan University, Shanghai, 200438, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|September 30, 2024
概括
这项研究引入了一种具有高机械强度和快速sol/gel过渡的新型水凝,克服了以前的局限性. 可见光触发其独特的纳米复合材料超分子结构的可逆变化.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 水凝通常表现出机械强度和快速相变动力学之间的权衡.
- 坚固的水凝网络通常具有厚厚的,缓慢分离的纤维,阻碍了快速形成和断裂.
研究的目的:
- 开发一种可见光响应的水凝,具有高的机械性能和快速的sol/gel相转换.
- 克服在水凝中机械强度和动态网络形成的相互排他性.
主要方法:
- 使用的聚乙烯甘醇链与正方形四甲亚二烯末端 (AzoPEG).
- 使用的粘土纳米板 (CNSs) 用β-环氧化 (GuCD) 和关尼离子悬挂功能化.
- 通过多价值盐桥相互作用构建了一个非共价3D交联网络.
主要成果:
- 通过可见光 (625和450nm) 触发的快速,可逆的sol/gel相过渡.
- 保持了相对较高的机械性能 (储存模量~10^3Pa).
- 证明了由光诱导的亚博同质化,导致从GuCD单元脱离和附着.
结论:
- 基于中枢神经系统的纳米复合物超分子水凝提供了一个简单的网络结构,用于快速形成和断裂.
- 这个系统克服了慢链纠/解过程的局限性.
- 介绍了设计高级功能水凝的新策略.
