两亲性嵌段共聚物存在下的二氧化硅纳米球环样组装：粒径的影响,Langmuir

当前位置： X-MOL 学术 › Langmuir › 论文详情

Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)

两亲性嵌段共聚物存在下的二氧化硅纳米球环样组装：粒径的影响
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2018-06-07 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.8b00420
Chisato Atsumi ₁ , Shintaro Araoka ₂ , Kira B. Landenberger ₃ , Arihiro Kanazawa ₂ , Jin Nakamura ₄ , Chikara Ohtsuki ₄ , Sadahito Aoshima ₂ , Ayae Sugawara-Narutaki ₄

Affiliation

嵌段共聚物介导的胶体纳米颗粒的自组装在制造各种纳米颗粒阵列中引起了极大的关注。先前我们已经表明，在两亲嵌段共聚物聚[（2-乙氧基乙基乙烯基醚）-嵌段的存在下，直径为15 nm的二氧化硅纳米球（SNSs）组装成环状纳米结构-（2-甲氧基乙基乙烯基醚）]（EOVE–MOVE）在水相中。在这里，使用扫描电子显微镜系统地研究了SNS粒度对这种聚合物介导的自组装的影响，以观察13到42 nm之间的七个不同大小的SNS。在EOVE-MOVE存在的情况下，直径为13、16、19和21 nm的SNS组装成纳米环。相反，较大的26、34和42 nm SNS会大量聚集，分别形成链状网络并保持分散状态，而不是形成环状纳米结构。26-42 nm-SNS的组装趋势与较大颗粒的胶体稳定性增加所预期的趋势一致。对16 nm-SNS的组装形态进行时程观察表明，纳米环一旦形成，便会进一步组装成网络状结构，就像纳米环充当高阶组装的构建单元一样。这表明环状组装是一个快速的过程，可以继续进行随机的胶体聚集。纳米环结构的详细分析显示，随着SNS尺寸从13 nm增加到21 nm，包含一个环的SNS的平均数量从5.0减少到3.1。当固定SNS的大小时EOVE-MOVE的长度发生变化时，环成员数也发生了变化。动态光散射测量和原子力显微镜证实了SNS /聚合物复合结构。我们假设可能存在稳定的复合形态，这受SNSs的大小和聚合物分子结构的影响。这表明环状组装是一个快速的过程，可以继续进行随机的胶体聚集。纳米环结构的详细分析显示，随着SNS尺寸从13 nm增加到21 nm，包含一个环的SNS的平均数量从5.0减少到3.1。当固定SNS的大小时EOVE-MOVE的长度发生变化时，环成员数也发生了变化。动态光散射测量和原子力显微镜证实了SNS /聚合物复合结构。我们假设可能存在稳定的复合形态，这受SNSs的大小和聚合物分子结构的影响。这表明环状组装是一个快速的过程，可以继续进行随机的胶体聚集。纳米环结构的详细分析显示，随着SNS尺寸从13 nm增加到21 nm，包含一个环的SNS的平均数量从5.0减少到3.1。当固定SNS的大小时EOVE-MOVE的长度发生变化时，环成员数也发生了变化。动态光散射测量和原子力显微镜证实了SNS /聚合物复合结构。我们假设可能存在稳定的复合形态，这受SNSs的大小和聚合物分子结构的影响。1，SNS尺寸从13 nm增加到21 nm。当固定SNS的大小时EOVE-MOVE的长度发生变化时，环成员数也发生了变化。动态光散射测量和原子力显微镜证实了SNS /聚合物复合结构。我们假设可能存在稳定的复合形态，这受SNSs的大小和聚合物分子结构的影响。1，SNS尺寸从13 nm增加到21 nm。当固定SNS的大小时EOVE-MOVE的长度发生变化时，环成员数也发生了变化。动态光散射测量和原子力显微镜证实了SNS /聚合物复合结构。我们假设可能存在稳定的复合形态，这受SNSs的大小和聚合物分子结构的影响。

"点击查看英文标题和摘要"

Ring-Like Assembly of Silica Nanospheres in the Presence of Amphiphilic Block Copolymer: Effects of Particle Size

Block copolymer-mediated self-assembly of colloidal nanoparticles has attracted great attention for the fabrication of a wide variety of nanoparticle arrays. We have previously shown that silica nanospheres (SNSs) 15 nm in diameter assemble into ring-like nanostructures in the presence of amphiphilic block copolymers poly[(2-ethoxyethyl vinyl ether)-block-(2-methoxyethyl vinyl ether)] (EOVE–MOVE) in an aqueous phase. Here, the effects of particle size of SNSs on this polymer-mediated self-assembly are studied systematically using scanning electron microscopy to observe SNSs of seven different sizes between 13 to 42 nm. SNSs of 13, 16, 19, and 21 nm in diameter assemble into nanorings in the presence of EOVE–MOVE. In contrast, larger SNSs of 26, 34, and 42 nm aggregate heavily, form chain-like networks, and remain dispersed, respectively, instead of forming ring-like nanostructures. The assembly trend for 26–42 nm-SNSs agrees with that expected from the increased colloidal stability for larger particles. Time-course observation for the assembled morphology of 16 nm-SNSs reveals that the nanorings, once formed, assemble further into network-like structures, as if the nanorings behave as building units for higher-order assembly. This indicates that the ring-like assembly is a fast process that can proceed onto random colloidal aggregation. Detailed analysis of nanoring structures revealed that the average number of SNSs comprising one ring decreased from 5.0 to 3.1 with increasing the SNS size from 13 to 21 nm. A change in the number of ring members was also observed when the length of EOVE–MOVE varied while the size of SNSs was fixed. Dynamic light scattering measurements and atomic force microscopy confirmed the SNSs/polymer composite structures. We hypothesize that a stable composite morphology may exist that is influenced by both the size of SNSs and the polymer molecular structures.

更新日期：2018-06-07

点击分享查看原文

点击收藏

阅读更多本刊新发论文本刊介绍/投稿指南