单分散共轭聚合物纤维的精确高效构筑

聚对苯撑乙烯撑（poly(p-phenylenevinylene）及其衍生物是一类典型的共轭高分子。由于该类材料具有良好的光电性能，在电致发光材料、太阳能电池材料、燃料电池材料、传感器、微波吸收材料以及防静电材料等领域具有广泛的应用。如何在纳米尺度对这类共轭高分子基的纳米材料在结构和功能上进行精确调控是共轭高分子基精细纳米功能材料制备的难点之一。

中国科学院上海有机化学研究所有机功能分子合成与组装化学院重点实验室的黄晓宇（点击查看介绍）课题组长期以来一直致力于功能性纳米体系的精细构筑，通过高分子合成化学和组装化学的巧妙运用，取得了一系列的研究成果（ACS Macro Lett., 2016, 5, 1339; ACS Macro Lett., 2016, 5, 168; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9, 14647; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9, 16517; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 17352; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 6685）。在此基础上，他们对含有对苯撑乙烯撑寡聚物（OPV）的共聚物结构进行优化，提高OPV之间的强p-p堆砌作用和结晶性，并将结晶驱动自组装中的“自晶种”（self-seeding）和“种子增长”（seeded growth）过程用于以OPV为核的纳米纤维状胶束的精确制备中。他们基于温度诱导的“自晶种”（self-seeding），通过改变退火温度，在纳米尺度上精确地调控单分散纳米纤维状胶束的长度；基于“种子增长”（seeded growth）的结晶驱动自组装，通过改变所加入聚合物和原有溶液中种子胶束的比例，在纳米尺度上精确地调控单分散纳米纤维状胶束的长度。更为重要的是，由于“种子增长”（seeded growth）和活性聚合过程相似，他们还可以在纳米尺度上精确调控所制备的单分散纳米纤维状胶束壳层的组成（J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 7136）。

利用“自晶种”和“种子增长”方法制备尺寸可控的纤维状胶束

该研究发展了一种通过对苯撑乙烯撑寡聚物的结晶驱动自组装，从而在纳米尺度上精确调控以对苯撑乙烯撑寡聚物为核的单分散纳米纤维的长度和组成的新策略，有望应用于其他可结晶的共轭高分子体系来制备长度和结构精确可控的纳米纤维材料。上述研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委员会、中国科学院战略性先导科技专项（B类）、中国科学院青年创新促进会和上海市科委的资助。文章的第一作者为中国科学院上海有机化学研究所的博士研究生陶大燎。

该论文作者为：Daliao Tao, Chun Feng, Yinan Cui, Xian Yang, Ian Manners, Mitchell A. Winnik and Xiaoyu Huang

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Monodisperse Fiber-like Micelles of Controlled Length and Composition with an Oligo(p-phenylenevinylene) Core via “Living” Crystallization-Driven Self-Assembly

J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 7136, DOI: 10.1021/jacs.7b02208

导师介绍

黄晓宇

http://www.x-mol.com/university/faculty/15631