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Growth of Nano-/Microcolloidal Architectures from Janus Seeds by ATRP
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2018-10-09 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b02946 Chengjun Kang 1 , Andrei Honciuc 1
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2018-10-09 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b02946 Chengjun Kang 1 , Andrei Honciuc 1
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In the natural world, seeds grow into plants, and the seed diversity ensures significant vegetation heterogeneity. Here, we show the growth of colloidal structures from starting seed nanoparticles by controlled radical polymerization, which resembles the natural processes of plant growth from seeds. Specifically, nano-/microsized architectures with a surprising diversity can be “grown” from snowman-type Janus nanoparticle seeds (JNPS) by atom transfer radical polymerization (ATRP) technique. The current approach aims at concentrating ATRP initiators asymmetrically in the bulk of one JNPS lobe. After the initiating of the polymerization, the addition of monomers promotes JNPS growth into asymmetric nano-/microcolloidal architectures. Depending on the types of the JNPS and on the growth conditions, the grown architectures could adopt dish-, basket-, cocoon-, flower-, helmet-, mushroom-, dumpling-, and pumpkin-like geometries. Additionally, the surfaces of these grown architectures could be controlled to have smooth-, island-, and grouped-island-like nanostructures. This method, providing an alternative approach for synthesizing anisotropic colloids with complex geometries and tunable surface morphologies, enriches the variety of colloidal particle synthetic families.
中文翻译：
通过ATRP从Janus种子中生长纳米/微胶体结构
在自然界中，种子长成植物，种子的多样性确保了植被的显着异质性。在这里，我们显示了通过受控的自由基聚合作用，从种子纳米颗粒开始的胶体结构的生长，这类似于植物从种子生长的自然过程。具体而言，可以通过原子转移自由基聚合（ATRP）技术从雪人型Janus纳米粒子种子（JNPS）“生长”具有令人惊讶的多样性的纳米/微米级结构。当前的方法旨在将ATRP引发剂不对称地集中在一个JNPS瓣的大部分中。聚合反应开始后，单体的加入促进JNPS生长为不对称的纳米/微胶体结构。根据JNPS的类型和成长条件，成长后的架构可以采用碟形，篮形，茧形，花朵形，头盔形，蘑菇形，饺子形和南瓜形。另外，可以控制这些生长的体系结构的表面以具有光滑，岛状和成岛状的纳米结构。这种方法为合成具有复杂几何形状和可调表面形态的各向异性胶体提供了另一种方法，丰富了各种胶体颗粒合成族。
更新日期：2018-10-09
中文翻译：
通过ATRP从Janus种子中生长纳米/微胶体结构
在自然界中，种子长成植物，种子的多样性确保了植被的显着异质性。在这里，我们显示了通过受控的自由基聚合作用，从种子纳米颗粒开始的胶体结构的生长，这类似于植物从种子生长的自然过程。具体而言，可以通过原子转移自由基聚合（ATRP）技术从雪人型Janus纳米粒子种子（JNPS）“生长”具有令人惊讶的多样性的纳米/微米级结构。当前的方法旨在将ATRP引发剂不对称地集中在一个JNPS瓣的大部分中。聚合反应开始后，单体的加入促进JNPS生长为不对称的纳米/微胶体结构。根据JNPS的类型和成长条件，成长后的架构可以采用碟形，篮形，茧形，花朵形，头盔形，蘑菇形，饺子形和南瓜形。另外，可以控制这些生长的体系结构的表面以具有光滑，岛状和成岛状的纳米结构。这种方法为合成具有复杂几何形状和可调表面形态的各向异性胶体提供了另一种方法，丰富了各种胶体颗粒合成族。
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