嵌段共聚物的超分子结构

主要介绍了制备An Bn或An Bn An型结构的嵌段聚合物超分子结构的两种经典方法 ,以及激光光散射、荧光探针、电子显微镜等仪器在超分子结构研究中的应用 .并结合小分子表面活性剂的胶束形成理论 ,从热力学角度对嵌段聚合物在溶液中的自组装过程给予理论解释 .其中包括著名的Halperin理论 ,Gennes对胶束半径的预测及Birshtein等提出的用标度理论对超分子结构形成过程的解释 .     

液晶的功能性组装及其超分子结构

T 卡托 编著 本书是英国牛津圣埃德蒙学院（St.Edmund Hall）D．M．P．Mingos教授编著的《结构与键合》系列丛书的第128卷。     

嵌段共聚物的自组装(一)

分子自组装在生物工程技术上的建模、分子器件、表面工程以及纳米科技领域有越来越广泛的应用.而嵌段共聚物的自组装更显示了强大的应用前景.它凭借自身独特的物理化学性质,能自组装形成小到几个纳米、大至数微米乃至更大尺寸范围内的、丰富多彩的形态结构.同时,它的自组装形态能在较弱的外场作用下,作出较强的响应,从而能更好地实现其体系自组装行为的调控.     

两亲性嵌段共聚物PEO-b-PMMA的合成及其在水溶液中的自组装

以PEO-Br为大分子引发剂,通过原子转移自由基聚合合成了两种具有不同疏水链长的PEO-b-PMMA两亲性嵌段共聚物,经GPC和1H-NMR表征确认其结构分别为PEO45-b-PMMA130和PEO45-b-PMMA335。以二氧六环作为初始共溶剂,考察了PEO-b-PMMA在水溶液中的自组装,用光散射和透射电子显微镜对共聚物的临界加水量和聚集体的形貌进行了测定与表征;结果表明随着PMMA链段的增长,临界加水量由27.5%降为22.5%,球形聚集体的平均粒径由44nm增至76nm。     

基于环三聚磷腈的超分子液晶研究进展

 综述了以环三聚磷腈为核设计合成的系列树枝状超大分子及它们呈现的超分子液晶行为.依据核上引入的液晶基元的结构,这类化合物能自组装形成具有一维、二维甚至三维纳米结构的液晶相,如向列相、层列相、柱相及三维立方相等.这些液晶相的出现取决于环三聚磷腈衍生物对空间的最优化填充作用、刚硬核与柔性链间的微观相分离作用及微观相分离后形成的界面曲率的大小等.研究表明,以环三聚磷腈为核的树枝状超大分子可以作为研究非常规超分子液晶的典型范例,由此获得的复杂超分子液晶结构也将为新型功能材料的研究奠定坚实的基础.     

瓶刷型嵌段共聚物PS-b-PtBA热压自组装制备一维光子晶体

通过对降冰片烯官能化的聚苯乙烯(NB-PS)和聚丙烯酸叔丁酯(NB-PtBA)大分子单体进行顺序开环易位聚合(ROMP)制备主链聚合度100:100的瓶刷型嵌段共聚物PS-b-PtBA.PS-b-PtBA在加热状态下通过外加压力驱动本体相分离实现快速自组装,形成有序的层状纳米结构,制备一维光子晶体(1D PCs).通过...     

嵌段共聚物P(MAn-alt-St)m-b-PStn的制备及其水解物的自组装研究

采用可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合方法合成了苯乙烯和马来酸酐的交替嵌段共聚物P(MAn-alt-St) _m-b-PSt_n,通过核磁共振仪（NMR）、凝胶渗透色谱仪(GPC)对聚合物进行了表征,确认3种不同交替段/均聚段(m/n)比例的嵌段共聚物组成分别为P(Man-alt-St)₄₉-b-PSt₇₀,P(MAn-alt-St)₄₈-b-PSt₉₇和P(MAn-alt-St)₅₀-b-PSt₁₃₁。将所制备的交替嵌段共聚物在碱性水溶液中水解后得到了两亲性嵌段共聚物,用扫描电镜（SEM）对两亲性共聚物的自组装形貌进行了研究,结果表明随着两亲性共聚物中PSt均聚段比例的增加,自组装形成的胶束形貌出现由分散的类棒状到支化状再到密集的网状转变。     

基于嵌段共聚物自组装制备Janus纳米粒子的研究进展

 Janus 粒子的两面具有不同的组成或性质,在乳液稳定、药物载体、界面催化及超结构的构筑等方面有着重要应用价值。尤其是基于嵌段共聚物的Janus 纳米粒子,其两面的聚合物链通过共价键相连,结构非常稳定。由于其纳米尺度和柔性及对溶剂、温度、pH 值等外部刺激具有响应性,嵌段共聚物Janus 纳米粒子备受关注。实现嵌段共聚物Janus 纳米粒子形貌和结构可控、组成多样化及批量化制备是该研究的重点和难点。本文综述嵌段共聚物自组装制备Janus 纳米粒子的方法,比较了不同方法的特点及适用范围。     

分子自组装及超分子自组装体的研究进展

基于分子自组装的超分子科学是21世纪的新概念和高新技术的重要源头之一.简要介绍了超分子体系,阐述了分子自组装的基本概念和特点,系统地总结并评述了超分子自组装体的最新进展和成果,并展望了超分子自组装研究的发展前景.     

两亲性嵌段共聚物为模板剂制备的高度有序TiO2、SiO2中孔材料的研究进展

本文综述了目前以自组装方法合成高度有序的中孔材料的发展状况。着重评述了在模板剂（主要是非离子型两亲性嵌段共聚物）的作用下，自组装生成的高度有序的TiO2、SiO2中孔材料的研究。讨论了反应条件对中孔材料微观结构（孔结构、孔径大小）的影响。     

水溶液中两嵌段共聚物胶束的制备与表征

利用Novozyme-435酶催化2,2-双（羟甲基）丙酸苄基酯与癸二酸的缩聚反应,再在同一体系中加入己内酯进行酶催化开环反应。反应监测结果表明了,利用酶催化,两种不同的聚合反应在同一反应容器中成功进行并生成了嵌段聚合物。利用动态光散射仪测定了此嵌段聚合物在水溶液中的自纽装形成胶柬的行为,并利用原子力显微镜观察了固定化后的胶束的形貌。     

聚芳醚酮-液晶聚芳酯嵌段共聚物的合成

以聚芳醚酮和液晶聚芳酷齐聚物为原料，通过高温溶液缩聚法合成了系列聚芳醋酮-液晶聚芳酯嵌段共聚物．偏光显微镜结果表明，所有共聚物在熔点以上都有液晶双折射行为．     

双亲双嵌段共聚物在选择性稀溶液中自组装形态的模拟退火研究

本文利用模拟退火方法模拟了双亲双嵌共聚物在选择性溶剂中的自组装过程 .研究了溶剂和聚合物之间的相互作用对处于溶液中的双嵌段共聚物聚集体的形状和大小的影响 .同时考察了球状 -杆状胶束之间的转变机制 .模拟结果表明 ,当溶剂和疏水嵌段之间的相互作用较小时 ,聚集物的形态是球状胶束 ,而且随着相互作用的增加 ,球状胶束的聚集数增加 .当溶剂和疏水嵌段之间的相互作用增加时 ,聚集物的形态将由球状变为杆状 ,并进一步变为洋葱状     

氢键稳定的含酰胺基的盘状液晶研究进展

氢键稳定的盘状液晶柱状相拥有高的有序性和电荷传输速率,其作为新型有机半导体材料具有广阔的应用前景.系统地综述了酰胺基形成的氢键在盘状液晶研究中的进展.氢键在液晶分子自组装的作用可分为结构封闭型和结构开放型两大体系.在开放型中的盘状液晶分子中心核可分为四大盘状液晶:以单一苯环为中心核的含酰胺键盘状液晶;以苯并菲为中心核的含酰胺键盘状液晶;六苯并蔻及其它芳核体系.对代表性化合物的分子设计及液晶性进行了介绍.     

ABC三嵌段共聚物自组装结构的研究

利用模拟退火方法研究了线性链接的ABC三嵌段共聚物熔体的自组装行为.发现所研究的ABC三嵌段共聚物可形成含有界面柱的层状结构,考察了A嵌段和C嵌段之间的相互作用对自组装形态及含有界面柱的层状结构的层周期和柱周期的影响.     

基于氢键的超分子自组装研究进展

综述了氢键在寡聚酰胺体系、喹啉衍生物体系、吡啶酰胺体系、氨基苯甲酰胺体系、菲咯啉酰胺体系、芳香酰肼体系、吡嗪咪唑酰胺体系、尿基衍生物体系的自组装过程中所起的作用及氢键在分子自组装中的发展现状.氢键具有可逆性,基于氢键的超分子自组装体系具有组装的多样性和广泛性等特点,据此可以预测氢键对自组装体结构和性质的影响,为设计和合成出结构稳定、性能优异、可以自由调控的材料提供理论基础.     

ABA型液晶三嵌段共聚物的合成、微结构及介电性能研究

采用原子转移自由基聚合（ATRP）制备了一系列ABA型液晶三嵌段共聚物P11CBMAm-b-PDMSn-b-P11CBMAm,并研究其微观形态和介电性能。首先分别合成液晶前驱体11CBMA和大分子引发剂Br-PDMS-Br,然后以甲苯为溶剂、CuBr/HMTETA为催化剂,由Br-PDMS-Br引发11CBMA进行ATRP聚合。通过控制投料比,制备出一系列具有相同长度PDMS段（n=356）和不同长度液晶P11CBMA段（m=49,79,115）的样品。通过1H-NMR、GPC和DSC对样品进行表征,并利用热退火的方法促进其微观结构的形成。TEM结果显示,样品在经过退火后PDMS段聚集成球状结构;随着液晶段含量的增加,PDMS球状相的尺寸逐渐减少。嵌段共聚物的微观形态对材料的介电性能有很大的影响。退火后样品的介电常数明显高于均聚物PDMS和P11CBMA,这说明控制材料的微结构是提高材料介电常数的有效途径。     

V型苯乙炔Bola两亲化合物的合成及其液晶、光物理性质研究

以Pd 催化的Sonogasira偶联反应为关键步骤合成V型苯乙炔Bola两亲化合物,产物结构经1H NMR、13C NMR及元素分析得到证实.采用偏光显微镜(POM),DSC等手段对化合物的液晶行为进行了研究,研究结果表明,该化合物是柱相热致性液晶.化合物的紫外光谱证实组装模型中V型芳香核间的-堆积形式为Ｈ聚集结构,由紫外光谱换算后的h-(ah)2关系图推算的能隙范围推测该化合物可作为半导体材料,荧光光谱推断它们可以作为潜在的蓝光材料,化合物较大的Stokes位移值表明该化合物在激光材料及荧光光子的放射性计量仪等方面有潜在应用.此外,高斯计算模拟量化结果显示了该化合物近乎理想的平面共轭结构.     

纳米粒子嫁接嵌段共聚物体系的自组装模拟研究

基于非格点模型,结合自洽场理论中的能量表达式,运用蒙特卡洛模拟方法对嫁接有嵌段共聚物的纳米粒子进行自组装模拟研究。每一个纳米粒子表面上嫁接有多条相同性质的AB嵌段共聚物,其中组分之间存在一定的相互作用。通过改变组分之间的相互作用来对纳米粒子-嵌段共聚物体系的自组装结构进行研究。通过模拟发现:当一个纳米粒子-嵌段共聚物体系只存在A-B组分相互排斥作用时,其纳米粒子-嵌段共聚物中的A组分与B组分相分离,若同时还存在A-A(B-B)组分相互吸引作用时,其A-A(B-B)组分会相融合。同时还发现随着纳米粒子表面上的嵌段共聚物数量的减少,其嵌段共聚物黏附在纳米粒子表面的现象越明显。还研究了两个纳米粒子-嵌段共聚物体系的自组装模拟,并对其体系受两个纳米粒子之间距离的影响进行了研究。通过上述研究模拟发现,纳米粒子-嵌段共聚物的相结构以及其"最适"稳定态受组分之间的相互作用势和纳米粒子之间的距离的影响。     

三嵌段共聚物自组装结构的分子调控

 利用耗散粒子动力学方法研究三嵌段共聚物的链构型对其在本体中自组装行为产生的影响. 通过系统调节共聚物的链构型, 得到了形态各异的嵌段共聚物相态结构, 如规则层状结构、 小尺寸相区无规堆积结构以及扭曲阶梯状结构等. 为使体系总的自由能降低, 不同链构型的嵌段共聚物会自发产生各种有序相态结构.