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  π-共軛聚合物納米纖維同時具備纖維狀納米形貌特征與π-共軛聚合物結(jié)構(gòu)特性，在生物醫(yī)學、催化及光電等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的自組裝策略很難制備具有可控形貌的納米纖維結(jié)構(gòu)，而活性結(jié)晶驅(qū)動自組裝指聚合物在強烈的結(jié)晶驅(qū)動力下發(fā)生定向堆砌，通過“種子生長”與“自晶種”策略的應(yīng)用可以進一步精確調(diào)控膠束形貌。因此，具有強結(jié)晶作用的π-共軛聚合物可通過活性結(jié)晶驅(qū)動自組裝制備具有精確尺寸和可控結(jié)構(gòu)的π-共軛聚合物納米纖維。迄今，活性結(jié)晶驅(qū)動自組裝已成功應(yīng)用在聚噻吩(PTP)、聚芴(PF)、聚硒吩(Pse)、聚對苯撐乙烯撐(PPV)以及聚對苯撐乙炔撐(PPE)等π-共軛聚合物納米纖維制備，這些具有可控形貌的π-共軛聚合物納米纖維展現(xiàn)出了優(yōu)異的材料性能和廣闊的應(yīng)用前景。

圖1. 通過活性結(jié)晶驅(qū)動自組裝制備均一形貌的π-共軛聚合物納米纖維

  盡管活性結(jié)晶驅(qū)動自組裝已成功應(yīng)用于多種非共軛結(jié)晶共聚物的納米纖維的制備，將其推廣到π-共軛聚合物納米纖維領(lǐng)域仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。針對不同的π-共軛聚合物，如何歸納其活性結(jié)晶驅(qū)動自組裝行為的共性，明晰實驗條件對其自組裝行為的影響，這些是研究π-共軛聚合物納米纖維過程中亟需解決的難題。作者應(yīng)邀在Chemical Communications上發(fā)表了題為“π-Conjugated-Polymer-Based Nanofibers through Living Crystallization-Driven Self-Assembly: Preparation, Property and Application” (Chem. Commun. 2021, 57, 13259-13274)的Feature Article。作者聚焦于π-共軛聚合物的活性結(jié)晶驅(qū)動自組裝行為，針對構(gòu)效關(guān)系以及實驗條件等因素對共軛基元堆積模式、單分子沉積動力學和納米纖維熱穩(wěn)定性的影響進行了探討；闡述了活性結(jié)晶驅(qū)動自組裝在π-共軛聚合物領(lǐng)域的延伸，加深了對活性結(jié)晶驅(qū)動自組裝過程的理解；對目前π-共軛聚合物納米纖維的研究進展進行了總結(jié)，概述了活性結(jié)晶驅(qū)動自組裝在π-共軛聚合物納米纖維領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)與機遇。

圖2. 利用活性結(jié)晶驅(qū)動自組裝制備π-共軛聚合物納米纖維及其性能和應(yīng)用

  該論文第一作者為中國科學院上海有機化學研究所博士生馬君宇，通訊作者為中國科學院上海有機化學研究所黃曉宇研究員和馮純研究員。

  原文鏈接: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/cc/d1cc04825b

  課題組網(wǎng)頁: http://www.sioc.cas.cn/yjgnfz/kydw/xsdtr/hxy/