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通过可控方式构筑具有手性特征的纳米复合材料,对设计和制备具有手性响应特性的功能器件具有非常重要的应用价值。在本工作中,我们利用手性小分子诱导非手性嵌段共聚物进行组装,制备了具有手性螺旋结构的纳米复合薄膜。其中,我们选用不同的非手性嵌段共聚物作为基材,通过掺入手性酒石酸(Tartaric Aicd)分子,诱导嵌段共聚物自组装制备了一系列具有手性响应的纳米复合薄膜。并研究了嵌段共聚物组成对手性组装过程的影响,以及手性信号自手性小分子到嵌段共聚物的转移情况。(1)首先,以右旋酒石酸(D-TA)、左旋酒石酸(L-TA)分子作为手性源,诱导非手性嵌段共聚物聚甲基丙烯酸丁酯-b-聚乙二醇(PBMA-b-PEO)自组装,研究了PEO质量分数对嵌段共聚物手性螺旋结构组装的影响。首先,通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了一系列具有不同PEO质量分数的两嵌段共聚物PBMA-b-PEO。将手性TA通过分子间氢键的方式选择性地掺入到嵌段共聚物PEO相中,诱导非手性嵌段共聚物进行可控手性螺旋结构的组装。研究结果表明:在较宽的PEO质量分数窗口内,嵌段共聚物可自组装得到手性螺旋结构;而PEO质量分数增大至0.26时,在分子间氢键作用下也发生手性的转移,但无法得到螺旋结构。在此基础上,通过嵌段共聚物PBMA-b-PEO、TA分子和1-羟基芘(C16H10O)荧光小分子共组装,制备了具有荧光响应性的手性功能复合薄膜。圆二色谱(CD)表征图谱中复合薄膜表现出明显的荧光分子手性信号,实现了PBMA-b-PEO/TA螺旋结构作为模板诱导非手性荧光分子在复合薄膜内的手性排列。(2)为了控制手性薄膜中手性结构的微观取向,我们进一步选用聚苯乙烯-b-聚4-乙烯基吡啶(PS-b-P4VP)作为非手性嵌段共聚物,掺入手性TA分子诱导嵌段共聚物自组装,制备了具有手性响应的PS-b-P4VP/TA复合薄膜。薄膜状态下的圆二色谱(CD)和振动圆二色谱(VCD)图谱,都表明手性信号从TA分子转移到非手性嵌段共聚物PS-b-P4VP中。通过对PS-b-P4VP/TA复合薄膜结构规整性表征,得到随着溶剂退火的时间延长,嵌段共聚物组装结构规整性不断提高,退火72 h后,得到具有良好六方规整柱状相结构的复合薄膜;且与甲苯/四氢呋喃的混合溶剂体系相比,纯的二氧六环溶剂体系更有利于TA分子和PS-b-P4VP嵌段共聚物的分散和组装。经乙醇浸泡处理后,复合薄膜在P4VP相溶胀过程中,红外图谱表明TA分子被洗脱,这一结果为进一步制备具有可控取向手性多孔结构的复合薄膜提供了新的借鉴。(3)最后,我们研究了具有大尺寸域间距和快速组装动力学的刷状嵌段共聚物聚降冰片烯聚苯乙烯-b-聚降冰片烯聚乙二醇P(NBPS)-b-P(NBPEO),在手性TA诱导下自组装过程中的手性特性的转移情况。首先我们通过开环异位聚合(ROMP)制备了分子量可控且窄分子量分布的刷状嵌段共聚物P(NBPS)-b-P(NBPEO),然后在嵌段共聚物中掺入手性TA分子,制备了P(NBPS)-b-P(NBPEO)/TA复合薄膜。经退火处理后,复合薄膜的CD和VCD图谱相比于纯的TA分子手性信号发生明显向PEO相紫外吸收方向的蓝移。这表明,手性信号实现了从手性小分子到刷状嵌段共聚物侧链的转移。