钹形|UFO形|花生形|碗形Janus PS聚合物微球

钹形|UFO形|花生形|碗形Janus PS聚合物微球

各向异性聚合物“微球”的不对称结构赋予其独特的化学或物理性能，广泛用于界面稳定剂、药物传输、传感等领域，是近年来的研究热点。但是，目前已有的Janus微球制备方法步骤繁琐，且通常需要借助添加剂或表面活性剂方能实现，这在很大程度上限制了其应用范围。

开发了一种条件温和的溶剂退火技术（solvent on-film annealing，SOFA）用于各向异性聚合物微球的简单制备。该方法简便、高效，而且微球的三维形貌可控，可制备钹形、UFO形、花生形、碗形等一系列聚合物微球。

图1. 基于溶剂退火制备各向异性的聚合物微球示意图。

以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为基底，表面沉积聚苯乙烯（PS）微球（D = 10 μm），然后采用乙酸/环己烷/甲苯的饱和蒸汽诱导（退火）处理，基于退火时间的调节，可较终调控微球的形貌。对微球形貌的演变机理进行深入研究发现，PS微球和PMMA膜的表面张力及界面张力是聚合物微球形貌演化的动力来源。研究人员进一步分别采用乙酸和环己烷对PS微球/PMMA膜体系进行不同时间的退火处理，通过选择性去除技术，结合SEM、AFM等表征手段对其形貌演变过程进行了系统的考察。

 

 

图2. 乙酸和环己烷蒸汽诱导下的PS/PMMA体系形貌演变。

同时，该溶剂退火技术还可以进一步扩展到PS、PMMA的共同良性溶剂体系，如甲苯。基于乙酸溶剂诱导时间的调控，研究人员较终制备了不同各向异性形貌的PS微球。

图3. 乙酸退火制备一系列的PS微球。

在该研究中，基于体系的表面张力和界面张力，通过PS/PMMA体系的溶剂退火处理，制备了一系列不同形貌的Janus PS微球。他们将进一步对上述非对称微球进行局部化学修饰，并对其自组装行为进行系统的研究。该方法还可进一步扩展到其他聚合物微球体系。

磁性微球 二氧化硅磁性微球 表面基团（NH2/COOH/Epoxy/SiOH) 粒径(0.1-5μm)

脲醛树脂磁性微球 表面基团（NH2/COOH/Epoxy/SiOH) 粒径(1-9μm)

聚苯乙烯磁性微球 表面基团（NH2/COOH/EpoxySiOH) 粒径(0.5-5μm)

三氧化二铁磁性微球 表面基团（氨基/羧基/环氧基/硅醇基/链霉亲和素) 粒径(0.1-5μm)

四氧化三铁磁性纳米微球 表面基团（SiOH硅醇基/Epoxy环氧基/COOH羧基/NH2氨基) 粒径（100nm-600nm）

磁性吸附剂 表面基团（NH2/COOH/Epoxy/SiOH) 粒径(0.1-5μm)

单分散微球产品 单分散聚苯乙烯微球 聚苯乙烯微球  

氨基聚苯乙烯微球  

羧基聚苯乙烯微球  

单分散交联聚苯乙烯微球 交联聚苯乙烯微球  粒径4μm-22 μm  

羧基交联聚苯乙烯微球 粒径4μm-25μm  

氨基交联聚苯乙烯微球 粒径 4μm-220 μm  

单分散甲基丙烯酸环氧丙脂 (GMA) 微球 GMA微球  粒径0.3 μ m-9.0μ m  

单分散二氧化硅微球 单分散二氧化硅微球  粒径150nm-950nm  

单分散二氧化硅微球  粒径1.0μm-12.6μm  

单分散羧基二氧化硅微球 粒径150nm-90nm  粒径1.0μm-10μm  

单分散氨基二氧化硅微球  粒径150nm-90nm  粒径1.0μm-10μm  

彩色微球产品 单分散荧光微球 红色/橙色/绿色聚苯乙烯荧光微球 较大激发波长620 nm-443 nm  

红色/橙色/绿色聚苯乙烯荧光微球  较大发射波长680 nm-505 nm  

红色/橙色/绿色氨基聚苯乙烯荧光微球 较大激发波长620 nm-443 nm  

红色/橙色/绿色氨基聚苯乙烯荧光微球 较大发射波长680 nm-505 nm  

红色/橙色/绿色羧基聚苯乙烯荧光微球 较大激发波长620 nm-443 nm  

红色/橙色/绿色羧基聚苯乙烯荧光微球 较大发射波长680 nm-505 nm  

红色/橙色/绿色二氧化硅荧光微球 较大激发波长620 nm-443 nm  

红色/橙色/绿色二氧化硅荧光微球  较大发射波长680 nm-505 nm  

单分散稀土荧光微球 红色光单分散稀土荧光微球 较大激发波长395 nm  较大发射波长630 nm 粒径2.0μm-5.0μm  

羧基修饰单分散稀土荧光微球 较大激发波长395 nm  较大发射波长630 nm  粒径2.0μm->2.0μm  

彩色乳胶微球 红色乳胶微球  粒径100nm-700nm 1.0μm-10.0μm  

蓝色乳胶微球  粒径100nm-700nm 1.0μm-10.0μm  

黄色乳胶微球  粒径100nm-700nm 1.0μm-10.0μm  

绿色乳胶微球  粒径100nm-700nm 1.0μm-10.0μm  

黑色乳胶微球  粒径100nm-700nm 1.0μm-10.0μm  

紫色乳胶微球  粒径100nm-700nm 1.0μm-10.0μm  

金纳米粒子 金纳米粒子 粒径5nm-30nm  

氨基金纳米粒子 粒径5nm-30nm  

羧基金纳米粒子  粒径5nm-30nm  

氨基酸键合金纳米粒子  粒径5nm-30nm  

银纳米粒子 银纳米粒子  粒径5nm-40nm  

氨基银纳米粒子  粒径5nm-40nm  

羧基银纳米粒子  粒径5nm-40nm  

氨基酸键合银纳米粒子  粒径5nm-40nm  

荧光量子点 荧光量子点  荧光发射波长525nm-605nm  

氨基荧光量子点  荧光发射波长525nm-605nm  

羧基荧光量子点  荧光发射波长525nm-605nm  

氨基酸键合荧光量子点  荧光发射波长525nm-605nm  

wyf 06.17