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  無機(jī)納米粒子在性質(zhì)上有別于其塊體材料，因此成為很多領(lǐng)域，如儲能催化等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。無機(jī)納米粒子的形狀和尺寸對于納米粒子的性質(zhì)具有重要的影響，因此納米粒子形狀和尺寸的精確控制在納米粒子的制備過程中至關(guān)重要。以嵌段聚合物為模板制備納米粒子是精確控制納米粒子尺寸和形狀最穩(wěn)定的方法之一。采用傳統(tǒng)方法制備的無機(jī)納米粒子表面包覆小分子的修飾物，具有較高的表面能和較大的比表面積，在溶液中容易發(fā)生聚集，在制備復(fù)合材料的過程中基體內(nèi)不易分散。以嵌段聚合物未模板制備的納米粒子，其表面包覆共價鍵連接的聚合物，很好地解決了納米粒子在溶液中的穩(wěn)定性和聚合物基體中分散性的問題。

  嵌段聚合物模板法制備納米粒子在1995年提出（Adv. Mater., 1995, 7, 1000），其主要的合成步驟包括嵌段聚合物的合成、嵌段聚合物的自組裝、納米粒子前驅(qū)體的加載以及納米晶的成核與生長。納米粒子前驅(qū)體與嵌段聚合物功能鏈段之間的作用是該方法能夠?qū)崿F(xiàn)納米粒子合成的重要驅(qū)動力。調(diào)控嵌段聚合物的分子量能夠調(diào)節(jié)嵌段聚合物組裝體（本文中為膠束）的尺寸，進(jìn)一步調(diào)控納米粒子的尺寸大小。然而，嵌段聚合物形成的膠束對環(huán)境變化的穩(wěn)定性較差。2013年，星形的單分子嵌段聚合物用作模板制備無機(jī)納米粒子（Nat. Nanotechnol., 2013, 8, 426）。該方法克服了線性嵌段聚合物膠束穩(wěn)定性差的問題，在合成空心及核殼結(jié)構(gòu)納米粒子方面具有更明顯的優(yōu)勢，對于納米粒子的尺寸調(diào)控也更加精準(zhǔn)。

星形嵌段聚合物模板法制備的納米粒子。（a）Au納米粒子；（b）空心Au納米粒子；（c）Au@TiO2核殼結(jié)構(gòu)納米粒子。

  基于上述研究工作以及近年來的研究進(jìn)展，美國佐治亞理工大學(xué)材料系林志群教授、北京大學(xué)工學(xué)院材料科學(xué)與工程系于海峰教授、華東理工大學(xué)材料學(xué)院林紹梁教授合作發(fā)表綜述文章 From Precision Synthesis of Block Copolymers to Properties and Applications of Nanoparticles 。該綜述主要介紹了以嵌段聚合物模板法制備球形納米粒子，包括普通納米粒子、空心納米粒子以及核殼結(jié)構(gòu)納米粒子。其中嵌段聚合物模板包括由傳統(tǒng)的線型嵌段聚合物自組裝形成的囊泡以及近年來研究的新型星形嵌段聚合物單分子納米反應(yīng)器。文中著重討論了對無機(jī)納米粒子尺寸和形狀精確控制的方法，并對基于嵌段聚合物模板法制備納米粒子的性能以及在催化、鋰電池、太陽能電池等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了梳理和總結(jié)。

  相關(guān)綜述發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，第一作者李曉為北京大學(xué)工學(xué)院的在讀博士生，2015年9月至2017年9月在佐治亞理工學(xué)院從事訪問工作。

  論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201705019/abstract