中国石油大学（华东）胡松青教授团队：基于构象不对称的双嵌段共聚物共混体系协同自组装的可控多重几何结构纳米粒子研发

近日，美国化学学会旗下的ACS Nano期刊刊发中国石油大学（华东）理学院胡松青教授团队在超分子自组装纳米材料领域的最新研究成果《基于构象不对称的双嵌段共聚物共混体系协同自组装的可控多重几何结构纳米粒子研发》（Controllable Multigeometry Nanoparticles via Cooperative Assembly of Amphiphilic Diblock Copolymer Blends with Asymmetric Architectures）。该成果提出一种新型高效构筑多级纳米组装体的方法，对设计合成新一代功能纳米器件具有重要的指导意义和参考价值。中国石油大学（华东）材料科学与工程专业2015级博士研究生王志坤为第一作者，胡松青教授和孙霜青副教授为通讯作者，中国石油大学（华东）为第一署名单位。

双亲性共聚物以其高效分子识别能力在熵和焓效应驱动下能够自组装形成结构有序的组装体，被广泛应用于药物、有机光电、自修复涂层等领域功能纳米器件的设计研发。为调控纳米器件的结构和性能，传统的自组装技术主要集中在共聚物自身物化特性的改造上。但是功能特异且结构复杂的共聚物的合成和组装体制备过程对实验调控技术和反应条件要求苛刻，主要原因是分子内化学键的限制作用妨碍了分子彼此间的识别、结合特征，导致新型纳米器件的研发出现滞后。另外，结构复杂的共聚物自组装机理和结构调控模式复杂，不利于研究组装体制备原理以实现产业化应用。因此，开发具有高效的分子识别和结合特性的共聚物自组装技术，进而研发功能特异、结构新颖、适用性广泛的纳米组装体具有重要意义。

针对上述难题，胡松青教授团队在国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金项目的资助下，采用耗散粒子动力学模拟方法探索了复合型嵌段共聚物混合溶液的协同自组装，从共聚物的分子构象和官能团化学性质（共聚物自身分离度、不同分子混溶度、相对浓度、溶剂选择性等参量）的角度对该体系进行了系统的理论研究，从分子原子层次揭示了线/线共聚物共混体系的协同自组装机理，获得了大量几何形貌复杂的复合纳米组装体，并基于得到的特殊构型进行了组合方案设计，提出构建和调控新型多级纳米组装体的新思路，研究成果有助于推动新型软物质纳米器件构筑理论和技术的发展。

审稿专家对该研究成果给予高度评价，认为详细全面地阐释了构筑多级纳米复合组装体的微观驱动力和作用机制，为该领域科研工作者开发这些特殊结构纳米粒子提供了理论依据和技术指导，在新型功能纳米器件的设计研发方面将会引起广泛关注。 

胡松青教授团队长期从事功能纳米涂层材料、超分子自组装等多个领域的科学研究，围绕多级纳米器件超分子自组装、磁性介孔材料污水处理、纳米超疏水涂层设计研发、晶界腐蚀与缓蚀机理等方面的研究取得了突破，研究成果相继刊发在ACS Nano和爱思唯尔旗下的Journal of Hazardous Materials (J. Hazard. Mater. 2018, 341: 198-206, 1区Top，IF=6.065), Chemical Engineering Journal (Chem. Eng. J. 2018, 333: 361-369, 1区Top，IF=6.216)等期刊上，为相关领域的发展和材料的实际应用提供了理论和技术指导。

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.7b07777

来源：中国石油大学(华东)