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  通過簡單便捷的構筑途徑，如自組裝方法，形成復雜的多級結構是納米技術領域一個重要的課題。自然界提供了很多功能化多級結構的模型。例如葉綠素類囊體，由二維的納米圓盤堆積行成的三維圓柱狀結構，是一種具有特殊功能的多級自組裝結構。在兩親性嵌段共聚物的溶液自組裝過程中，這種復雜的二維/三維多級結構的控制比較困難。不僅如此，單是形成納米盤狀的結構基元，通常也對嵌段共聚物的鏈結構有特殊要求（如結晶性等）。這極大地限制了我們對類囊體樣多級納米結構的深入理解和利用。 

  中國人民大學金朝霞教授課題組首次報道以酒石酸水溶液為非溶劑，通過簡單的溶劑置換過程得到二嵌段共聚物（聚苯乙烯-b-聚二乙烯基吡啶，PS-b-P2VP）的納米盤結構。他們發(fā)現(xiàn)在溶劑交換形成的微液滴的限域空間中，嵌段共聚物先自組裝形成與類囊體相似的堆疊盤狀結構，然后隨溶劑性質(zhì)的改變而不斷解組裝，轉(zhuǎn)變成獨立的納米盤。溶劑置換過程中酒石酸與嵌段共聚物的相互作用決定堆疊盤狀結構的形成；而堆疊結構的解離是溶劑性質(zhì)的不斷變化——即水與酒石酸含量不斷增加造成的。在此溶劑置換過程中，自下而上的自組裝與自上而下的解組裝合二為一。該方法簡單便捷，所得的納米圓盤結構穩(wěn)定，這為后續(xù)利用嵌段共聚物納米盤進行深入研究提供了一個有用的平臺。

圖1.(a)在溶劑交換過程中PS_34k-b-P2VP_18k嵌段共聚物自組裝結構的演變示意圖。（b-h）隨D-TA滴加量的增加，PS_34k-b-P2VP_18k自組裝形成的納米結構掃描電鏡照片。

圖2. (a-b) PS_34k-b-P2VP_18k (D-TA)堆積盤狀結構的透射電鏡照片。(b)分離的盤狀納米結構包埋在環(huán)氧樹脂進行切片后的透射電鏡照片。(c) PS_34k-b-P2VP_18k(D-TA) 納米盤結構切片并染色的示意圖。(d) PS_34k-b-P2VP_18k (D-TA)組裝納米結構與D-TA，PS_34k-b-P2VP_18k三者的紅外光譜比較。(e) PS_34k-b-P2VP_18k (D-TA)納米盤以及PS_34k-b-P2VP_18k水中形成膠束的分散液的Zeta電位比較。(f) 以不同手性的D-TA /L-TA分別制得的PS_34k-b-P2VP_18k (D-TA)與PS_34k-b-P2VP_18k (L-TA)納米盤分散液的圓二色譜比較。

  以上相關成果發(fā)表在Macromolecules (Macromolecules, 2020, DOI: 10.1021/acs.macromol.0c01185)上。論文第一作者是中國人民大學化學系博士生張秋雅，論文通訊作者是中國人民大學化學系金朝霞教授。

  論文鏈接：https://dx.doi.org/10.1021/acs.macromol.0c01185