聚合物自组装是制备微纳尺度先进高分子材料的重要技术，发展新的自组装方法在微纳尺度高效精确控制微米纳米粒子的尺寸、形状以及内部聚合物链的堆积方式，是调控材料性能的关键。相较于广泛研究的嵌段共聚物，均聚物或无规共聚物的自组装由于“稳定”或“调控”嵌段的缺乏，更具有挑战性。

最近，在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的支持下，化学所高分子物理与化学实验室刘冰课题组开展了均聚物自组装方法学的探索，提出了一种“同步聚合自组装”（Synchronized Polymerization and Self-Assembly,SPSA）的新方法，成功实现了从单体出发一步制备形状各向异性但尺寸单分散且单晶畴的液晶均聚物纳米粒子。他们以硝基偶氮苯棒状分子为基础，设计了侧链型的偶氮苯单体，利用该类型聚合物的液晶形成能力，在均聚物体系中单体聚合的同时实现了合成聚合物的可控自组装。在前期工作中，他们已经论证该方法制备的纳米粒子具有Janus特性，可用于构筑Janus材料和多孔材料（Angew. Chem. Int. Ed. 2023,62,e202218399）。最近，他们概念化了该方法，全面分析了该方法中高单分散性、单晶畴液晶和形状各向异性的起源，阐明了关键因素和物理机制。进而，该工作探索了这些新型纳米粒子进一步进行自组装制备光子晶体的能力、光响应性的特征及其在材料上的应用。

相关研究工作近期发表在J. Am. Chem. Soc.2024,146, 32, 22661-22674，第一作者是博士生王逍，共同第一作者为鲁佳伟博士，通讯作者是化学所刘冰研究员。

用于均聚物纳米粒子的“同步聚合自组装”（SPSA）方法

高分子物理与化学实验室

2024年8月27日