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  π-共軛聚合物納米纖維同時(shí)具備纖維狀納米形貌特征與π-共軛聚合物結(jié)構(gòu)特性，在生物醫(yī)學(xué)、催化及光電等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的自組裝策略很難制備具有可控形貌的納米纖維結(jié)構(gòu)，而活性結(jié)晶驅(qū)動(dòng)自組裝指聚合物在強(qiáng)烈的結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力下發(fā)生定向堆砌，通過(guò)“種子生長(zhǎng)”與“自晶種”策略的應(yīng)用可以進(jìn)一步精確調(diào)控膠束形貌。因此，具有強(qiáng)結(jié)晶作用的π-共軛聚合物可通過(guò)活性結(jié)晶驅(qū)動(dòng)自組裝制備具有精確尺寸和可控結(jié)構(gòu)的π-共軛聚合物納米纖維。迄今，活性結(jié)晶驅(qū)動(dòng)自組裝已成功應(yīng)用在聚噻吩(PTP)、聚芴(PF)、聚硒吩(Pse)、聚對(duì)苯撐乙烯撐(PPV)以及聚對(duì)苯撐乙炔撐(PPE)等π-共軛聚合物納米纖維制備，這些具有可控形貌的π-共軛聚合物納米纖維展現(xiàn)出了優(yōu)異的材料性能和廣闊的應(yīng)用前景。

圖1. 通過(guò)活性結(jié)晶驅(qū)動(dòng)自組裝制備均一形貌的π-共軛聚合物納米纖維

  盡管活性結(jié)晶驅(qū)動(dòng)自組裝已成功應(yīng)用于多種非共軛結(jié)晶共聚物的納米纖維的制備，將其推廣到π-共軛聚合物納米纖維領(lǐng)域仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。針對(duì)不同的π-共軛聚合物，如何歸納其活性結(jié)晶驅(qū)動(dòng)自組裝行為的共性，明晰實(shí)驗(yàn)條件對(duì)其自組裝行為的影響，這些是研究π-共軛聚合物納米纖維過(guò)程中亟需解決的難題。作者應(yīng)邀在Chemical Communications上發(fā)表了題為“π-Conjugated-Polymer-Based Nanofibers through Living Crystallization-Driven Self-Assembly: Preparation, Property and Application” (Chem. Commun. 2021, 57, 13259-13274)的Feature Article。作者聚焦于π-共軛聚合物的活性結(jié)晶驅(qū)動(dòng)自組裝行為，針對(duì)構(gòu)效關(guān)系以及實(shí)驗(yàn)條件等因素對(duì)共軛基元堆積模式、單分子沉積動(dòng)力學(xué)和納米纖維熱穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了探討；闡述了活性結(jié)晶驅(qū)動(dòng)自組裝在π-共軛聚合物領(lǐng)域的延伸，加深了對(duì)活性結(jié)晶驅(qū)動(dòng)自組裝過(guò)程的理解；對(duì)目前π-共軛聚合物納米纖維的研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)，概述了活性結(jié)晶驅(qū)動(dòng)自組裝在π-共軛聚合物納米纖維領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

圖2. 利用活性結(jié)晶驅(qū)動(dòng)自組裝制備π-共軛聚合物納米纖維及其性能和應(yīng)用

  該論文第一作者為中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所博士生馬君宇，通訊作者為中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所黃曉宇研究員和馮純研究員。

  原文鏈接: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/cc/d1cc04825b

  課題組網(wǎng)頁(yè): http://www.sioc.cas.cn/yjgnfz/kydw/xsdtr/hxy/