Janus粒子的制备综述.ppt

Janus粒子的制备,1,内容,Janus粒子简介性质和应用Janus粒子制备,2,一Janus粒子简介,双面神,不对称粒子,3,4,二性质和应用,极易进行不对称修饰在界面具有强吸附特性特殊的集聚行为，发生自组装,不对称结构、官能化独特性质,5,亲水疏水性稳定乳液正负电荷电荷可控组装颜色各向异性彩色电子纸电子受体和电子給体太阳能和电能转换不同基团修饰催化和药物运输的双功能载体,表面反应点呈不对称分布且具有催化活性的Janus粒子能够做自推进运动,具有比普通粒子更大的扩散系数,可更有效地完成药物输送。,6,三Janus粒子制备,自组装掩蔽相分离,NanoToday20116,286308,7,自组装,嵌段共聚物的自组装三嵌段高分子不同的性质结构、分子量形成了多种形态模型，可得到不同的Janus纳米粒子,SoftMatter20084,663668.,8,1，阴离子聚合自组装为层球形态2，交联中段PB3，溶解于合适溶剂中,Macromolecules200134,1069-1075,第一个实例：PS-PB-PMMA高分子,单个Janus粒子含13个SBM链,9,掩蔽,大量Janus粒子的制备方法使用了多种类型的掩蔽技术。掩蔽，对纳米颗粒的部分表面进行保护，仅对裸露部分物理化学处理，实现不对称化。通常将纳米颗捕获在流体相间；沉积或吸附在固体表面。特点：灵活性、多样性、广适性,10,1硬基板,粒子平板印刷技术电荷互补机理玻璃板离子强度精确控制尺寸,Langmuir200723,9069-9075,11,2软基板,PMMA-co-P4VP纤维静电吸附SiO2颗粒（室温）温度接近玻璃化转变温度，颗粒渗透深度增加吸附金纳米颗粒,Langmuir200824,5663-5666,12,13,优点：产量大109个/1mg,Langmuir200824,5663-5666,3颗粒分散,磁性小颗粒（MMPS）互补的寡核苷酸链T4DNA连接酶提高温度，释放粒子,J.AM.CHEM.SOC.2006128,9286-9287,14,4液滴和Picking乳液,超声分散，Fe3O4自聚集在界面Fe催化还原Ag+成核，生长。,J.AM.CHEM.SOC.2005127,34-35,15,Oil-WaterPicking乳液SiO2球局部硅烷化小型乳液聚合，PS生长,Langmuir200824,606-608,蘑菇状,16,5空气-水界面,疏水基团的金纳米粒子水下半球配体交换反应最小距离，金纳米粒子旋转最小化,Adv.Funct.Mater.200717,23852392,17,相分离,依赖于两种或多种混合物不相容成分的相分离。适用：无机材料、纳米晶体、高分子材料，高分子-无机材料。优点：无机材料-可创造有高级功能图案的复杂结构。由于绝大多数高分子彼此不相容，无机材料常常可以利用高分子实现不相容，可得到无机-高分子纳米结构。所需知识：相分离的热力学和动力学过程知识,18,1无机材料粒子相分离,最常利用的机制：是一个粒子表面外延生长出另一个粒子。通过调节成核和生长条件进行控制。异二聚体的形成是由于两种材料的晶格不相容。,通常，第一个粒子作为种子，晶格不相容性使第二个材料很难形成稳定的核壳结构，从而形成了异二聚体。均匀成核的条件：避免在第二个材料成核时降低温度，因为均匀成核需在足够高的温度下进行,19,无定形CdS亚稳态核-壳结构加热转变为结晶态，晶格不相容，表面张力作用,J.AM.CHEM.SOC.2004126,5664-5665,PtFe-CdSJanus粒子,20,J.AM.CHEM.SOC.2004126,5664-5665,X-rayFePt：CdS=1:3与TEM体积比例相符,合成相似：Fe2O3-CdS、Fe2O3-CdSe,Size:7nm,21,2高分子溶液电动共喷射,高分子溶液电场作用荧光标记,Naturematerials20054,759-763,流速：ulmin-1,4.00mm,1mm,优点：每个相均可修饰,22,形状主要由表面自由能g和相对体积决定,g升高,体积不同,g=0,Naturematerials20054,759-763,23,Naturematerials20054,759-763,24,3高分子相分离法,将PS与PPC氯仿溶液加入到十二烷基磺酸钠水溶液中,乳液先进行预乳化,超声后将溶剂蒸发,经透析离心沉淀最终