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　　稀土氧化物在催化、熒光探針、醫(yī)療器械、儲(chǔ)能以及水處理等領(lǐng)域都具有廣泛而重要的用途。形貌對(duì)于稀土氧化物性能有著至關(guān)重要的影響，溶劑熱是合成納米結(jié)構(gòu)稀土氧化物非常重要的方法，兩親性嵌段共聚高分子被廣泛用作模板分子調(diào)控過(guò)渡金屬氧化物自組裝過(guò)程以及最終結(jié)構(gòu)。但是目前兩親性嵌段共聚高分子還很少在溶劑熱條件下被用作模板分子調(diào)控過(guò)渡金屬氧化物成核生長(zhǎng)以及形貌控制。溶劑熱條件下兩親性嵌段共聚高分子自組裝行為及規(guī)律還甚少被研究。

　　寧波材料所采用由聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸構(gòu)成的離子型兩親性嵌段共聚高分子PS-b-PMAA作為模板分子，通過(guò)引入羧基官能團(tuán)增強(qiáng)嵌段共聚高分子和稀土氧化物前驅(qū)體的相互作用，并進(jìn)一步結(jié)合溶劑熱反應(yīng)，合成氧化銪（Eu2O3）多層次結(jié)構(gòu)納米材料（圖1）。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)簡(jiǎn)單改變反應(yīng)體系中劣溶劑H2O與共溶劑DMF的質(zhì)量比，能夠有效調(diào)控Eu2O3形貌。當(dāng)H2O/DMF質(zhì)量比從0逐漸增加到0.2時(shí)，觀察到從蠕蟲(chóng)狀納米粒子、納米粒子介孔微球、堆積片狀結(jié)構(gòu)、最終到由片狀結(jié)構(gòu)組裝而成的微球的系統(tǒng)形貌演變（圖2）。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)形貌演變現(xiàn)象是由于溶液中增加的劣溶劑質(zhì)量同時(shí)影響PS-b-PMAA的微相分離、自組裝過(guò)程以及溶劑熱條件下水解-縮合過(guò)程而導(dǎo)致的。在此基礎(chǔ)上，對(duì)Eu2O3形貌—熒光性能關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了初步研究。其它相關(guān)性能的研究也正在進(jìn)行中。相關(guān)研究成果發(fā)表在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)Journal of Materials Chemistry A 雜志（J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 5789–5793）。

　　此項(xiàng)研究由中科院寧波材料所、北京大學(xué)、德國(guó)馬克斯—普朗克高分子研究所、德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)以及天津工業(yè)大學(xué)合作完成。此項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

以兩親性嵌段共聚高分子PS-b-PMAA為模板，結(jié)合溶劑熱反應(yīng)合成Eu2O3多層次納米結(jié)構(gòu)

H2O/DMF質(zhì)量比對(duì)于Eu2O3多層次結(jié)構(gòu)形貌的影響（a-e: 0 wt%, 2.5 wt%, 5.0 wt%, 10 wt%, 20 wt%）