《CO2刺激回響型Janus膠束與超級膠束的製備及智慧型調控》是依託四川大學，由馮玉軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：CO2刺激回響型Janus膠束與超級膠束的製備及智慧型調控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馮玉軍
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
Janus膠束指兩側性質不一樣的非中心對稱膠束，既是Janus粒子的形態之一，也是製備聚合物基Janus的必由途徑。兩親Janus膠束自發形成超級膠束被不同研究小組反覆觀察到，但二者之間的智慧型調控鮮見報導。本項目通過PEO、含氟單體和CO2回響單體製備結構規整的三嵌段聚合物，並以其構築CO2回響型Janus膠束；通過循環地通入和排出CO2智慧型地調控超級膠束與Janus膠束之間的可逆轉變；聯合使用低溫冷凍透射電鏡和小角中子散射研究其轉變過程的微觀形態與結構，揭示CO2調控Jnaus膠束和超級膠束的機理。首次提出的CO2回響Janus膠束及其與超級膠束的可逆調控，不僅可望得到一種穩定Janus膠束的方法和拓展智慧型膠體體系的刺激方式，而且有助於進一步理解嵌段聚合物形成複雜多級結構的內在結構和構築機制。
結題摘要
針對聚合物Janus難以穩定存在、膠束形成過程中易形成超級膠束等不足，本項目利用CO2刺激誘導聚合物Janus膠束可逆轉變，系統開展了如下研究工作。首先，通過“後修飾”和共聚合兩種方式在聚合物分子結構中引入CO2回響基元。其次，合成了22個三嵌段聚合物OxFyEz，建立了其自組裝體形貌與聚合物結構關係的三相圖，發現僅有聚合物O113F110E192與O113F110E212在CO2氣體刺激下能由球形膠束轉變成為多隔室膠束（MCMs）；O113F110E212在水溶液中形成的MCMs具有明顯的CO2“開關”特性，闡明了其形貌轉變機理；O113F110E212在水—乙醇混合溶劑中隨著水含量的增加，組裝體從球形膠束逐漸轉變成蠕蟲狀膠束，揭示了其在CO2刺激下形貌轉變的機制。第三，比較了隔離型嵌段聚合物PEO45-b-(DEAEMA90-r-St66)與分子量相近、結構類似的完全三嵌段聚合物PEO45-b-DEAEMA93-b-St66在組裝行為上的差異，發現在CO2刺激下，前者的自組裝體從囊泡轉變成球形膠束，而後者的組裝體形貌未發生明顯的轉變；設計、合成了隔離型嵌段聚合物PEO113-b-P(4VP90-r-DEAEMA30)，發現其可形成一種多層次組裝體—大蠕蟲狀膠束，並能利用CO2調控大蠕蟲狀膠束—囊泡的可逆轉變；設計、合成了嵌段聚合物PS-b-P(4VP-r-DEAEMA)及PEO-b-P(4VP-r-DEAMEA)，發現通過Fe3+橋聯凍結，可構築Janus組裝體；在CO2作用下，膠束結構可轉變為核—殼結構。第四，設計、合成了二嵌段聚合物PS-b-PDMAEMA，通過其自組裝製備了蜂窩狀多孔膜，實現了膜表面潤濕性的CO2氣體調控，並將多孔膜成功用於細胞的培養和粘附。第五，設計、合成了三嵌段聚合物PtBMA-b-P6FMA-b-PDEAEMA，利用其中含氟嵌段的相分離作用，在CO2飽和水溶液中可自組裝構築Janus膠束。 基於本項目的研究，發表論文28篇，其中SCI論文25篇；國內外學術會議邀請報告4次；申請中國發明專利1件；培養博士研究生、碩士研究生各2名。
