Self-Assembly Behavior of Amphiphilic Diblock Copolymer PS-b-P4VP in CO2-Expanded Liquids

Xiaomeng CHENG Dongxia JIAO Zhihao LIANG Jinjin WEI Hongping LI Junjiao YANG

Citation:  CHENG Xiaomeng, JIAO Dongxia, LIANG Zhihao, WEI Jinjin, LI Hongping, YANG Junjiao. Self-Assembly Behavior of Amphiphilic Diblock Copolymer PS-b-P4VP in CO2-Expanded Liquids[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2018, 34(8): 945-951. doi: 10.3866/PKU.WHXB201801292 shu

聚苯乙烯-聚4-乙烯基吡啶两亲嵌段共聚物在CO2膨胀液体中的组装行为

    通讯作者: 李宏平, lihongping@zzu.edu.cn
    杨俊佼, yangjj@mail.buct.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金 J1210060

    国家级、郑州大学大学生创新训练计划 201710459008

    国家自然科学基金 21773215

    国家自然科学基金(21773215, J1210060)与国家级、郑州大学大学生创新训练计划(201710459008)资助项目

摘要: 嵌段共聚物的自组装行为和其组装形成的胶束聚集体的形貌因在生物医学、药物传输和催化等方面的潜在应用而引起了科学家们的极大兴趣。本工作报道了利用二氧化碳膨胀液体(CXLs)对嵌段共聚物聚苯乙烯-聚4-乙烯基吡啶(PS-b-P4VP)的自组装聚集体(SAA)进行组装结构调控的初步探索。研究发现利用CXLs的抗溶剂效应可以成功调节共聚物PS-b-P4VP的自组装行为。研究结果表明,CXLs的压力及共聚物的组成是影响SAA结构的主要外部因素,CXLs的抗溶剂效应及其对共聚物溶剂化构型的影响是控制SAA形貌转变的主要内在因素。不同组成的共聚物,在CXLs中其SAA的结构形貌均表现出了对压力的显著响应特性。共聚物PS168-b-P4VP420的自组装聚集体的结构由常压(0.1 MPa)下以球形胶束为主转变为高压下(6.35 MPa)以互联棒状胶束结构为主, 而PS790-b-P4VP263的SAA结构则由常压下的小型囊泡过渡到6.35 MPa下的大复合囊泡(LCVs)。但是对于PS153-b-P4VP1530,随着压力的调节,其SAA的结构由常压(0.1 MPa)下的大复合胶束(LCMs)转变为6.35 MPa下的大复合囊泡(LCVs)。特别是,我们发现在本工作考察的实验条件下,在常规溶剂甲苯中控制SAA结构的主要因素是共聚物的组成;而在CXLs条件下,PS壳链与溶剂CXLs间的接触面积随压力调节而发生的改变,可能是控制SAA形貌转变的主要因素。此外,随着CXLs压力升高而引起的PS与P4VP嵌段间双亲性差别的减小,会引起P4VP核-PS壳的界面间的表面张力发生改变,这也是触发SAA形貌转变的诱因之一。本工作充分显示了CXLs方法有助于可控调节自组装聚集体(SAA)的形貌和组装行为,为研发复合纳米材料开辟了一条崭新的绿色途径。

English

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  • 发布日期:  2018-08-15
  • 收稿日期:  2018-01-03
  • 接受日期:  2018-01-25
  • 修回日期:  2018-01-20
  • 网络出版日期:  2018-08-29
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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