【摘 要】
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嵌段聚合物在溶液中自组装能形成多种形貌,但如何实现不同形貌之间的“智能”调控却面临挑战.针对这一现状,本文设计并合成了一系列具有CO2气激响应特性的嵌段聚合物,通过不同的自组装方式得到了不同形貌的自组装结构,分别构建了多隔室胶束、蠕虫状胶束以及聚合物囊泡,并尝试以CO2气体为手段对其形貌进行“智能”调控尤其是智能开关.结果发现：(1)三嵌段聚合物PEO113-b-HFBMA110-b-DEAEMA
【机 构】
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四川大学高分子材料工程国家重点实验室,成都,610065;中科院成都有机化学研究所,成都,610041
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嵌段聚合物在溶液中自组装能形成多种形貌,但如何实现不同形貌之间的“智能”调控却面临挑战.针对这一现状,本文设计并合成了一系列具有CO2气激响应特性的嵌段聚合物,通过不同的自组装方式得到了不同形貌的自组装结构,分别构建了多隔室胶束、蠕虫状胶束以及聚合物囊泡,并尝试以CO2气体为手段对其形貌进行“智能”调控尤其是智能开关.结果发现：(1)三嵌段聚合物PEO113-b-HFBMA110-b-DEAEMA212(O113F110E212)在水溶液中自组装形成球形胶束,但在CO2气体刺激下,球形胶束转变成多隔室胶束,并且这种形貌转变是可逆的.球形胶束的形成是“E”嵌段与“F”嵌段的不完全的相分离造成的,而通入CO2气体后,三个嵌段发生完全相分离,导致多隔室胶束的形成.(2)三嵌段聚合物O113F110E212在水和乙醇的混合溶剂中还能自组装形成蠕虫状胶束,并能利用CO2气体对蠕虫状胶束调控.(3)无规聚合物Pr(PEO45-b-(DEAEMA90-r-St66))与完全三嵌段聚合物Pb(PEO45-b-DEAEMA93-b-St66)在水溶液中自组装均形成聚合物囊泡[2],但在CO2气体作用下,Pr的自组装体从囊泡转变成球形胶束,而Pb只表现出一定的体积膨胀.无规聚合物Pr中的DEAEMA单元的受限水化作用是其形貌从囊泡到球形胶束转变的根本原因.(4)利用二嵌段聚合物实现了聚合物囊泡的CO2气体刺激响应的解组装调控.CO2气体作为一种生物代谢产物,具有良好的生物相容性和膜渗透性,利用CO2气体调控的自组装形貌转变在药物负载和生物传感等方面都有巨大的应用前景.
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