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重要内容
华东理工大学林绍梁教授、靳海宝教授团队通过Ugi多组分缩聚,合成了一种侧链型两亲性交替偶氮苯共聚物,并通过溶液自组装制备了厚度约3.2 nm的微米级光响应型二维超薄聚合物基纳米片,其内部分子排列遵循“侧基疏水共轭堆积”机制。该研究工作为后续刺激响应型二维超薄聚合物基纳米片的制备提供了理论指导。
文章背景
二维超薄有机纳米材料(2D UTONMs)具有大比表面积、超薄厚度、长程有序的周期性结构、优异的稳定性与柔韧性、丰富的反应位点及快速的电子/载流子传输速率等独特优势,在气体储存、吸附、催化、传感器及能源储存等多个关键领域展现出广阔的应用前景。单层或者少层厚度的二维超薄聚合物基纳米片(2D UTPNSs)的合成策略主要分为自上而下策略(“物理/化学剥离法”)与自下而上策略(如大分子自组装、原位合成法等)。其中,大分子自组装策略因操作简便、制备效率高,且可实现2D UTPNSs结构与功能特性的精准调控,成为构筑该类材料的优选路径。
两亲性交替共聚物(AACs)具有严格交替排列的结构单元与固定的亲疏水比例,这种独特的分子结构使AACs具有独特的自组装特性,例如新颖的“链折叠”组装机制,以及可形成结构均匀且具有超薄特征尺寸聚集体的能力,这为通过AACs自组装策略构筑2D UTPNSs提供了天然优势。其中,刺激响应型AACs的自组装,可以用于构筑各种刺激响应型有机纳米材料,在不同刺激源(如光、电、磁、气体等)作用下可引发物理/化学性质改变,进而促使其结构发生转变,因此在传感、催化、药物控释等诸多领域具有广阔的应用前景。然而,刺激响应型AACs的合成受限于单体种类与聚合方法之间的兼容性,难以高效制备结构明确可调的功能性AACs,从而制约了其在构筑刺激响应型2D UTPNSs中的应用。尽管现有研究已为2D UTPNSs的构建提供了一定基础,但如何结合Ugi-MCP技术制备AACs,并通过大分子自组装策略构筑兼具长程有序结构与光响应特性的2D UTPNSs,仍是当前领域亟待解决的关键问题。
文章概述
最近,华东理工大学林绍梁教授、靳海宝教授团队通过Ugi多组分缩聚,合成了一种侧链型两亲性交替偶氮苯共聚物,并通过溶液自组装制备了厚度约∼3.2 nm的微米级二维超薄聚合物基纳米片,其内部分子排列遵循“侧基疏水共轭堆积”机制。由于偶氮苯的光致异构化特性,在紫外光和可见光的交替照射下,聚集体能够实现从二维超薄聚合物基纳米片到球形胶束的可逆结构转变。

本研究为刺激响应型二维超薄聚合物基纳米片的制备提供了理论指导。
本文发表在《高分子学报》2026年第3期。论文第一作者为华东理工大学硕士生王苗苗,通信联系人为林绍梁教授、靳海宝教授。
原文信息
王苗苗, 曹蕴青, 武鹏超, 张栋鑫, 靳海宝, 林绍梁. 二维超薄聚合物基纳米片的制备与光响应行为研究. 高分子学报, 2026, 57(3), 776-785.Wang, M. M.; Cao, Y. Q.; Wu, P. C.; Zhang, D. X.; Jin, H. B.; Lin, S L. Fabrication and photo-responsive behavior of two-dimensional ultrathin polymeric nanosheets. Acta Polymerica Sinica (in Chinese), 2026, 57(3),776-785.
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