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  一維或二維納米材料由于具備獨特化學反應特性和物理性質為生物材料、光電器件等領域打開了新的機遇，因此制備規則納米粒子或微粒具有重要的理論研究和實際應用意義。目前，研究者主要將精力集中在通過分子設計以及多級組裝控制去實現具有均一形貌的材料體系，而使用相同聚合物分子同時獲得多種形貌相對少見。更為重要的是同時實現一維至二維結構的轉變及多種手段協調調控實現該過程仍然具有相當的挑戰性，特別是在分子間弱相互作用形成的大分子膠束體系中，這一點尤為困難。

圖1. 一維棒狀膠束在不同濃度異丁醇溶液的形貌（從上至下濃度依次減�。�

  近日，南方科技大學何鳳教授研究團隊著眼于采用共軛嵌段共聚物為構筑單元，通過分子間的π-π相互作用驅動分子自組裝的，獲得了一維棒狀自組裝材料。材料的構筑基元分子為嵌段共聚物PPV-Cl-b-P2VP，如圖1所示通過控制生長溶液的濃度，可以調整所形成膠束的尺寸。同時，通過建立熱誘導成核組裝，實現了從一維到二維菱形結構的形貌轉變。通過系列實驗得知該自組裝體通過熱誘導成核方法打破原有的動力學穩定狀態，經歷了分子重排，最終得到處于熱力學穩定的菱形組裝體（圖2）。同時，這些菱形膠束可同時通過退火溫度以及單聚體和種子膠束的比例進行調控（圖3）。

圖2. 熱誘導成核自組裝過程以及能量示意圖

圖3. 二維菱形膠束在經歷不同退火溫度的形貌（從上至下溫度依次升高）

  本項研究通過定量引入氯代的嵌段共聚物，利用熱誘導成核手段成功實現了從棒狀膠束到菱形膠束的形貌轉變，為跨維度納米材料的構筑提供了新的思路。通過此種簡便手段獲得的納米軟材料具有優異的納米尺寸可控性，使得這類由共軛嵌段共聚物形成的二維納米膠束在光電子器件和開關等方面有著良好的應用前景。

  該論文發表于Macromolecules，題為“Transformation from Rod-like to Diamond-like Micelles by Thermally Induced Nucleation Self-assembly”。南科大-伯明翰大學聯培博士生李亨是論文第一作者，南方科技大學化學系何鳳教授為唯一通訊作者，南方科技大學為唯一通訊單位。此外，南方科技大學格拉布斯研究院研究助理教授韓亮，南科大-哈工大聯培直博生祝育林，英國伯明翰化學系Paco Fernández-Trillo也對該文有重要貢獻。

  本項研究得到了國家自然科學基金、深圳基礎研究計劃、深圳市諾貝爾獎科學家實驗室、廣東省創新創業團隊項目和南方科技大學分析測試中心的大力支持。

  此外，何鳳課題組近年來還在Nature Communications, CCS Chemistry，Polymer Chemistry上發表系列基于笨撐乙烯嵌段共聚物的一維、二維和多級自組裝的相關工作。

  論文鏈接：

  https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.macromol.1c00744

  https://www.nature.com/articles/s41467-018-03195-y

  https://www.chinesechemsoc.org/doi/full/10.31635/ccschem.020.202000297