Angew. Chem. :光诱导聚合物修饰无机纳米粒子自组装构筑胶体分子

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在自然界中,原子按照特定方式键合得到分子。类似地,纳米粒子通过自组装构筑的具有类分子结构的精准聚集体被定义为胶体分子(Colloidal Molecules, CMs)。胶体分子在传感、超材料和光学器件等领域均具有重要应用。然而,通过外界刺激实现胶体分子结构的精准调控仍是现阶段面临的一个巨大挑战。


在前期研究的基础上,复旦大学桑玉涛和聂志鸿教授团队利用紫外光诱导作为外界刺激条件,通过改变光照时长和光照顺序,精准操控聚合物修饰的无机纳米粒子的定向键合方式,由单一组装单元组合制备得到了多种结构可控的胶体分子。


在254 nm紫外光照射下,光响应聚合物修饰的纳米粒子(A*)转化为带有羧基的粒子(A),随后与带有叔胺聚合物修饰的纳米粒子(B)共组装得到相应的胶体分子。在这种先光照后混合的方式下,通过调节光照时长可调控A表面的羧基含量,从而精准组装获得到多种具有不同结构的ABx胶体分子(x = 1-3)。

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其次,通过改变光照A*及其与B粒子混合的顺序,即在先混合后光照的方式下,调控两种粒子精准自组装形成离散的AB或链式的(AB)y胶体分子,极大地丰富了胶体分子的结构形貌。

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在该工作中,桑玉涛和聂志鸿教授团队利用光诱导作为外界刺激,实现了聚合物修饰无机纳米粒子定向键合形成胶体分子的精准调控。该工作为高效、简便构建纳米结构化功能材料提供了一种新策略。

文信息

Photo-Induced Self-assembly of Copolymer-Capped Nanoparticles into Colloidal Molecules

Yue Wu, Yanqiong Yang, Dr. Yan Zhang, Dr. Liwei Dai, Dr. Wenhao Dong, Dr. Huibin He, Dr. Hao Li, Prof. Dr. Zhihong Nie, Prof. Dr. Yutao Sang

文章的第一作者为复旦大学博士研究生武玥。


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202313406

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