纳米结构的化学制备方法（ACSMacroLetters）

使用形状持久的 Janus 颗粒构建 poly(Janus 颗粒) 并研究它们的自组装行为引起了人们极大的兴趣，但在很大程度上仍未得到探索。最近，科研人员报道了一种由非球形分子 Janus 颗粒 (APOSS-BPOSS) 开环复分解聚合构建的两亲物，称为聚 (Janus颗粒)s (poly(APOSS-BPOSS)n, n = 12, 17 , 22 和 35, Mn = 35–100 kg/mol)。与由柔性侧链组成的传统瓶刷聚合物不同，这些聚 (Janus 颗粒) 由刚性亲水和疏水多面体低聚倍半硅氧烷 (POSS) 笼作为侧链组成。

有趣的是，除了保持预期的延伸链构象外，它们还可以在特征尺寸小于 7 nm 的溶液中坍缩然后自组装形成非常规的单分子或低聚球形胶束。更重要的是，与传统的两亲聚合物刷不同，它可以通过自组装形成较高聚合度的单分子胶束，由于其独特的化学结构和分子拓扑结构，这些聚（Janus 粒子）可以在相当低的聚合度下完成自组装。耗散粒子动力学模拟也进一步证实了单分子和低聚胶束的形成。这项将基于 POSS 的聚（Janus 颗粒）作为一类形状两亲物引入的研究将为通过溶液自组装生成单分子和低聚胶束纳米结构提供模型系统。

示意图1. (a) Poly(Janus颗粒)s设计和自组装成单分子球形胶束；(b) 基于 POSS 笼的 Poly(Janus颗粒) 的一般合成路线。

图 1. (a) poly(tBAPOSS-BPOSS)n（红色曲线）和 poly(APOSS-BPOSS)n（黑色曲线）（n = 12）的 1H NMR 光谱。(b) poly(tBAPOSS-BPOSS)n 的 GPC 曲线。

图 2. 在 THF 中具有不同初始聚合物浓度的聚 (APOSS-BPOSS)17 胶束的 TEM 图像：(a) 2、(b) 3、(c) 5 和 (d) 10 mg/mL。(e) 初始聚合物浓度为 2、3、5、10 和 20 mg/mL 的聚 (APOSS-BPOSS)17 溶液的 DLS 数据；(f) poly(APOSS-BPOSS)17 单分子球形胶束稀释 50 倍或 100 倍后的 DLS 数据。

图 3. (a) 聚 (APOSS-BPOSS)n 胶束的 DLS 直径和 (b) 在 THF 中具有不同初始聚合物浓度的每个球形胶束中聚 (APOSS-BPOSS)n 分子的 Nagg。(a) 和 (b) 共享相同的图例。

图 4. 单个聚 (APOSS-APOSS)n 分子溶液自组装成球形胶束的 DPD 模拟：

相关论文以题为Self-Assembly of Poly(Janus particle)s into Unimolecular and Oligomeric Spherical Micelles发表在《ACS Macro Letters》上。通讯作者是西北大学Ruimeng Zhang、和四川大学李乙文研究员。

参考文献：

doi.org/10.1021/acsmacrolett.1c00620

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