The use of conjugated polymer nanoparticles (CP NPs) of poly(9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole) and poly(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl) as efficient photoinitiator systems (PIS) of vinyl polymerization in water is reported herein. CP NPs are biocompatible, excitable with blue commercial LEDs and, unlike visible light Type II PIS, do not need co-initiators to trigger a monomer chain reaction. CP NPs photoinitiate polymerization of a variety of acrylic monomers with initiation rates comparable to those observed for well-known Type II PIS. Given the extraordinarily large molar absorption coefficients of CP NPs (≈108 m-1 cm-1 ) very low particle concentration is required for effective polymerization. Additionally, CP NPs behave as conventional macrophotoinitiators significantly reducing contamination risks due to leaching of low molecular weight byproducts. These combined features make CP NPs PIS suitable to synthesize polymeric materials for many healthcare and biomedical applications including drug delivery, tissue engineering, prosthetic implants, and food/medicine packaging. These CP NPs PIS are also used to synthesize nano-hydrogels with a relatively narrow and controlled size distribution in the absence of surfactants. It is proposed that polymerization is initiated at the CP NPs surface by photogenerated free polarons, in close analogy to the mechanism previously described for PIS based on inorganic semiconductor NPs.

中文翻译：

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共轭聚合物纳米粒子是乙烯基聚合的独特无助引发剂，水溶性，可见光的光引发剂。

聚（9,9-二辛基芴-alt-苯并噻二唑）和聚（9,9-二-正辛基芴基-2,7-二基）的共轭聚合物纳米颗粒（CP NPs）作为高效的光引发剂体系（PIS）本文报道了在水中的乙烯基聚合。CP NP具有生物相容性，可与蓝色商用LED激发，并且与可见光II型PIS不同，它不需要助引发剂来引发单体链反应。CP NPs可引发各种丙烯酸类单体的光引发聚合反应，其引发速率可与众所周知的II型PIS观察到的引发速率相媲美。鉴于CP NP的摩尔吸收系数非常大（≈108m-1 cm-1），有效聚合需要非常低的颗粒浓度。另外，CP NP就像传统的大分子光引发剂一样，可显着降低由于低分子量副产物浸出而造成的污染风险。这些综合特性使CP NPs PIS适合于合成用于许多医疗保健和生物医学应用的聚合物材料，包括药物输送，组织工程，假体植入物和食品/药品包装。这些CP NPs PIS还用于在不存在表面活性剂的情况下，以相对窄且受控的尺寸分布合成纳米水凝胶。建议通过光生自由极化子在CP NPs表面引发聚合反应，这与先前针对基于无机半导体NPs的PIS所描述的机理非常相似。这些综合特性使CP NPs PIS适合于合成用于许多医疗保健和生物医学应用的聚合物材料，包括药物输送，组织工程，修复植入物和食品/药物包装。这些CP NPs PIS还用于在不存在表面活性剂的情况下，以相对窄且受控的尺寸分布合成纳米水凝胶。建议通过光生自由极化子在CP NPs表面引发聚合反应，这与先前针对基于无机半导体NPs的PIS所描述的机理非常相似。这些综合特性使CP NPs PIS适合于合成用于许多医疗保健和生物医学应用的聚合物材料，包括药物输送，组织工程，修复植入物和食品/药物包装。这些CP NPs PIS还用于在不存在表面活性剂的情况下，以相对窄且受控的尺寸分布合成纳米水凝胶。建议通过光生自由极化子在CP NPs表面引发聚合反应，这与先前针对基于无机半导体NPs的PIS所描述的机理非常相似。