聚對苯撐乙烯撐(poly(p-phenylenevinylene))及其衍生物是一類典型的共軛高分子。由于其所具有的良好的光電性能，它在電致發(fā)光材料、太陽能電池材料、燃料電池材料、傳感器、微波吸收材料以及防靜電材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。如何在納米尺度上對這類共軛高分子基的納米材料在結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行精確調(diào)控是共軛高分子基精細(xì)納米功能材料制備中的難點(diǎn)之一。
中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所有機(jī)功能分子合成與組裝化學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃曉宇課題組長期以來一直致力于功能性納米體系的精細(xì)構(gòu)筑，通過高分子合成化學(xué)和組裝化學(xué)的巧妙運(yùn)用，取得了一系列研究成果(ACS Macro Lett. 2016, 5, 1339; ACS Macro Lett. 2016, 5, 168; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9, 14647；ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9,16517；ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 17352；ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 6685)。在此基礎(chǔ)上，他們對含有對苯撐乙烯撐寡聚物(OPV)的共聚物結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高OPV之間強(qiáng)的p-p堆砌作用和結(jié)晶性，將結(jié)晶驅(qū)動自組裝中的“自晶種”(self-seeding)和“種子增長” (seeded growth)過程應(yīng)用于以O(shè)PV為核的納米纖維狀膠束的精確制備中。基于溫度誘導(dǎo)的“自晶種”(self-seeding)，通過改變退火溫度，在納米尺度上精確地調(diào)控單分散的納米纖維狀膠束的長度；基于“種子增長”(seeded growth)的結(jié)晶驅(qū)動自組裝，通過改變所加入的聚合物和原有溶液中種子膠束的比例，在納米尺度上精確地調(diào)控單分散的納米纖維狀膠束的長度。更為重要的是，由于“種子增長”(seeded growth)和活性聚合過程相類似，他們還可以在納米尺度上精確調(diào)控所制備的單分散納米纖維狀膠束殼層的組成(J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 7136.)。
利用“自晶種”和“種子增長”方法制備尺寸可控的纖維狀膠束
該研究發(fā)展了一種通過對苯撐乙烯撐寡聚物的結(jié)晶驅(qū)動自組裝，從而在納米尺度上精確調(diào)控以對苯撐乙烯撐寡聚物為核的單分散納米纖維的長度和組成的新策略，有望應(yīng)用于其他可結(jié)晶的共軛高分子體系來制備長度和結(jié)構(gòu)精確可控的納米纖維材料。
上述研究工作得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委員會、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會和上海市科委的資助。
