刘赟 王鸿飞 杨世楚 沈志豪 范星河
北京大学 化学与分子工程学院,北京 100871
Liu Yun Wang Hongfei Yang Shichu Shen Zhihao Fan Xinghe
College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, China
摘要:
嵌段共聚物可自组装形成丰富的纳米有序结构,是构建纳米模板和纳米多孔材料的理想软物质体系。将刚性链引入嵌段共聚物中,可以增强嵌段间的不相容性,从而有望利用所得刚柔嵌段共聚物构建小尺寸的有序结构。但是,单体的刚性结构不利于低分散嵌段共聚物的精确合成,而借助氢键等非共价相互作用、利用低分散度柔柔嵌段共聚物前体来构筑刚柔嵌段共聚物则更便捷。本工作中,以小分子羧酸配体6TP以及不同组成和分子量的聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PS-b-P4VP)分别作为氢键给体和聚合物前体,构筑了一系列超分子型嵌段共聚物PS-b-P4VP(6TP)x,并通过控制小分子配体与聚合物前体中吡啶的复合比例,实现了对氢键复合物的组装结构调控,获得了层状相(LAM)、双连续相(GYR)、六方柱状相(HEX)、球状相(BCC)等有序纳米结构。通过探究复合比例对组装结构的影响,发现接近等当量的复合比例有助于形成GYR结构。随后,以乙醇为选择性溶剂,尝试除去小分子配体6TP来制备GYR结构的纳米多孔材料,发现虽然刻蚀后GYR结构可以保持,但其周期尺寸减小,说明基于氢键的动态自组装结构发生了一定程度的塌缩。这一工作为利用氢键复合物来构筑小尺寸多孔网络结构奠定了基础。