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

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。     

亚临界和超临界二氧化碳-甲醇混合气相及液相区中甲醇核磁弛豫速率比较研究

用核磁共振氢谱测量了不同温度（293.15和308.15 K）及压力高达25 MPa下二氧化碳-甲醇混合气相（超临界）及液相区（亚临界）中甲醇（羟基及甲基）的纵向弛豫时间T_1,exp。本工作的目的是考察近临界区二氧化碳-甲醇混合物的压力、温度及组成对甲醇弛豫速率的影响,揭示混合物不同相区（气相及液相区）中自旋-晶格弛豫（SLR）过程的机理。此外,还对比研究了等温条件下超临界和亚临界混合气相及液相区中甲醇的SLR速率1/T_1,exp随混合物密度的变化规律。研究发现,在本工作所涉及的温度及压力区间,对于纯甲醇或液相区其SLR过程是以偶极-偶极（DD）作用机理为主导,而在气相区SLR过程则是以自旋-转动（SR）作用机理占优势,也即,超临界和亚临界二氧化碳-甲醇混合物的SLR过程在不同相区有不同的作用机理控制。由于甲醇的SLR弛豫速率1/T_1,exp是由甲醇分子间及分子内的DD作用和SR作用三部分共同决定的,所以研究超临界和亚临界二氧化碳-甲醇混合物的SLR弛豫速率随压力、浓度及温度的变化规律有助于提供更多该混合物不同相态区分子间相互作用的动态学信息。     

聚苯乙烯-聚4-乙烯基吡啶两亲嵌段共聚物在CO_2膨胀液体中的组装行为（英文）

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PS_(168)-b-P4VP_(420)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PS_(790)-b-P4VP_(263)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PS_(153)-b-P4VP_(1530),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。