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1、1,Janus粒子的制备,2,内容,Janus粒子简介 性质和应用 Janus粒子制备,3,一 Janus粒子简介,双面神,不对称粒子,4,5,二 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,6,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。,7,三 Janus粒子制备,自组装掩蔽相分离,Nano Today
2、2011 6,286308,8,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,Soft Matter 2008 4,663668.,9,1，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,Macromolecules 2001 34,1069-1075,第一个实例：PS-PB-PMMA高分子,单个Janus粒子含13个SBM链,10,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
3、表面。特点：灵活性、多样性、广适性,11,1 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,Langmuir 2007 23,9069-9075,12,2 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,Langmuir 2008 24,5663-5666,13,优点：产量大 109个/1mg,Langmuir 2008 24,5663-5666,14,3 颗粒分散,磁性小颗粒（MMPS）互补的寡核苷酸链T4 DNA连接酶提高温度，释放粒子,J.AM.CHEM.SOC.2006 128,9286-9
4、287,15,4 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.2005 127,34-35,16,Oil-Water Picking乳液SiO2球局部硅烷化小型乳液聚合，PS生长,Langmuir 2008 24,606-608,蘑菇状,17,5 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.2007 17,23852392,18,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
5、-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,19,1 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,20,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.CH
6、EM.SOC.2004 126,5664-5665,PtFe-CdS Janus粒子,21,J.AM.CHEM.SOC.2004 126,5664-5665,X-ray FePt：CdS=1:3与TEM 体积比例相符,合成相似：Fe2O3-CdS、Fe2O3-CdSe,Size:7nm,22,2 高分子溶液电动共喷射,高分子溶液 电场作用荧光标记,Nature materials 2005 4,759-763,流速：ulmin-1,4.00 mm,1 mm,优点：每个相均可修饰,23,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,Nature materials 2005 4,759-763,24,Nature materials 2005 4,759-763,25,3 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得到 PS和 PPC Janus 粒子。随着两组分比例的改变,Janus粒子的两相结构亦会发生明显变化。,26,Landfester,Small 2007 3,10411048,27,28,谢谢大家,
