|本期目录/Table of Contents|

[1]马得煜,童再再.核层链段金属配位作用对高分子结晶驱动自组装行为的影响研究[J].浙江理工大学学报,2025,53-54(自科五):617-624.
 MA Deyu,TONG Zaizai.A stydy on the effect of metal coordination in the core segments on the crystallization driven self assembly behavior of polymers[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2025,53-54(自科五):617-624.
点击复制

核层链段金属配位作用对高分子结晶驱动自组装行为的影响研究()
分享到:

浙江理工大学学报[ISSN:1673-3851/CN:33-1338/TS]

卷:
第53-54卷
期数:
2025年自科第五期
页码:
617-624
栏目:
出版日期:
2025-09-10

文章信息/Info

Title:
A stydy on the effect of metal coordination in the core segments on the crystallization driven self assembly behavior of polymers
文章编号:
1673-3851 (2025) 09-0617-08
作者:
马得煜童再再
浙江理工大学材料科学与工程学院,杭州 310018
Author(s):
 MA DeyuTONG Zaizai
School of Materials Science & Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China
关键词:
金属配位作用结晶驱动自组装种子生长片状胶束结晶能力
分类号:
TB34
文献标志码:
A
摘要:
为探究核层链段的金属配位作用对高分子结晶驱动自组装(Crystallizationdriven selfassembly, CDSA)行为的影响,制备了含金属离子配体的结晶嵌段,并分析了核层链段金属配位作用对种子生长过程中结晶行为的影响。首先,利用3氨基1,2,4三氮唑(ATZ)开环聚合 ε 己内酯( ε CL)单体,合成均聚物ATZ(PCL 40 ) 2。然后,通过酯化反应引入链转移基团,合成大分子引发剂;利用可逆加成断裂聚合(Reversible additionfragmentation chaintransfer, RAFT),引发N,N二甲基丙烯酰胺(DMA)单体聚合,制备得到ATZ(PCL 40 b PDMA 180 ) 2嵌段共聚物;引入金属离子Cu 2+ 和Fe 3+ ,与上述制备的含配体ATZ的均聚物和嵌段共聚物络合,形成金属离子络合物。最后,利用种子生长技术探究金属离子浓度、结晶温度和金属配位强度对结晶驱动自组装行为的影响。结果表明:在常温下加入具有与ATZ基团较强配位能力的Cu 2+ ,对比不同金属离子浓度对形貌的影响发现,Cu 2+ 质量浓度为0.5 mg/mL时,片状胶束开始出现边缘畸形的现象,并且随着浓度进一步增加,边缘不规则现象越明显,这表明金属离子浓度的增加降低了PCL结晶链段结晶能力;在0 ℃下,Cu 2+ 与ATZ的金属配位作用得到增强,进一步削弱了PCL链段的结晶能力,因而在相同条件下形成的片状胶束更加不规整,甚至无法形成片状胶束;与ATZ配位强度相对较弱的Fe 3+对PCL链段结晶行为无显著影响,通过种子生长法仍可制备出尺寸均一且形态规整的片状胶束。该研究揭示了金属离子与结晶链段的配位作用调控高分子二维纳米结构的机制,为结晶性胶束的形貌调控提供了新的思路。

参考文献/References:

[1]Ganda S, Stenzel M H. Concepts, fabrication methods and applications of living crystallization-driven self-assembly of block copolymers[J]. Progress in Polymer Science, 2020, 101: 101195.
[2]杨纤, 冯纯, 陆国林等. 结晶驱动自组装的研究进展[J]. 功能高分子学报, 2017, 30(1): 15-33.
[3]Gilroy J B, G dt T, Whittell G R, et al. Monodisperse cylindrical micelles by crystallization-driven living self-assembly[J]. Nature Chemistry, 2010, 2(7): 566-570.
[4]Hudson Z M, Boott C E, Robinson M E, et al. Tailored hierarchical micelle architectures using living crystallization-driven self-assembly in two dimensions[J]. Nature Chemistry, 2014, 6(10): 893-898.
[5]Lin H Y, Zhou L Y, Mei F, et al. Highly Efficient self-Assembly of metallacages and their supramolecular catalysis behaviors in microdroplets[J]. Angewandte Chemie International Ed, 2023, 62(27): e202301900.
[6]冯宇. 基于吡啶-过渡金属离子配位的聚酰胺金属络合物的合成及性能研究[D]. 北京:北京化工大学, 2023: 60-80.
[7]Cheng J, Xu M, Cheng P P, et al. Metal ions ‘sewing’ isoporous membranes with polystyrene-block-poly (acrylic acid) block copolymer[J]. Journal of Membrane Science, 2019, 587: 117086.
[8]Nazemi A, He X M, MacFarlane L R, et al. Uniform “patchy” platelets by seeded heteroepitaxial growth of crystallizable polymer blends in two dimensions[J].Journal of the American Chemical Society, 2017, 139(12): 4409-4417.
[9]Tong Z Z, Xie Y J, Arno M C, et al. Uniform segmented platelet micelles with compositionally distinct and selectively degradable cores[J]. Nature Chemistry, 2023, 15: 824-831.
[10]He X M, He Y X, Hsiao M S, et al. Complex and hierarchical 2D assemblies via crystallization-driven self-assembly of poly( L -lactide) homopolymers with charged termini[J]. Journal of the American Chemical Society, 2017, 139(27): 9221-9228.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2024-10-29
网络出版日期: 2025-04-28
基金项目: 国家自然科学基金项目(22273087)
作者简介: 马得煜(1999—),男,甘肃靖远人,硕士研究生,主要从事智能纳米材料方面的研究
通信作者: 童再再,E-mail:tongzz@zstu.edu.cn
更新日期/Last Update: 2025-09-15