2020年12月,我院纳米室刘振中博士与杭州师范大学黄又举研究员、海南大学马春新副研究员合作,在Janus纳米材料制备方面取得进展,相关成果以题为“Synthesis of Janus Au@BCP nanoparticles via UV light-initiated RAFT polymerization-induced self-assembly”的论文发表在Nanoscale Advances, 2021, DOI: 10.1039/D0NA00900H。刘振中博士为论文第一作者,浙江大学台州研究院为文章第一作者单位。
Janus纳米粒子,因其在生物、传感、催化等领域具有重要的科学和应用价值,从而引起研究人员的广泛关注。但是,如何高产率、高精度控制地制备Janus纳米粒子仍是一个巨大的挑战。该工作中,研究人员成功地开发了一种新型的使用紫外光引发RAFT聚合,在室温条件下原位高浓度地制备Janus Au@BCPs纳米粒子的新方法。该策略为制备尺寸可控、形貌可调、操作方便的不对称杂化Janus纳米粒子提供了一种切实可行的新途径。
研究人员采用紫外光引发RAFT聚合方法将聚合物胶束原位生长在金纳米粒子表面,从而形成Janus Au@BCPs纳米粒子。研究结果表明,其生长过程主要包括两个阶段:一是均相聚合阶段,溶液中的P4VP聚合并吸附在Au@P4VP表面形成松散的胶束结构。虽然可能存在多个位点,但实际上只有一个,有利于反应界面能的降低;二是非均相聚合阶段,聚合物链在胶束内不断生长最终形成致密的胶束结构。胶束大小由P4VP和苯乙烯的含量决定,通过精确调控最终成功制备出Janus Au@BCPs纳米粒子。
本研究得到了国家自然科学基金、省重点研发计划、台州市科技计划等项目的资助。