宿主-客体共无定形结构通过抑制第一峰衍射峰显现：来自异丙-4甲基-1-戊烯聚合物的研究

虽然宿主-客体共晶体已为人所熟知， co-amorphous 固体在材料科学中也得到认可，但宿主-客体共无定形结构的概念仍 largely 未被探索。一个潜在的类比见于高压下的 SiO2 玻璃中夹杂氦气作为压力介质；该系统中压缩性下降可归因于氦原子占据内部空洞。本研究中，我们考察了一种半结晶聚合物——异丙-4甲基-1-戊烯聚合物 (P4MP1)，其关键特征与 SiO2 玻璃一致，尤其是第一峰衍射峰 (FSDP)。通过压力下的抑制及减压后恢复的实验，证明 P4MP1 的 FSDP 可归因于内部空洞。值得注意的是，氦气作为压力介质的响应亦与 SiO2 玻璃行为相似。我们对拉伸 P4MP1 的二维 X 射线衍射 (2D-XRD) 模型进行分析，发现浸入 decane 时 FSDP 被抑制。运用拉伸样品可清晰分离无定形 FSDP 与结晶衍射的重叠信号。我们的发现表明，在室温和常压下，decane 分子占据 P4MP1 无定形宿主基质，形成一种宿主-客体共无定形体系。不同于传统共无定形混合物，此结构由客体在宿主固有空洞中的特定适应性所定义。值得注意的是，此结构在衍射测量中的特征（即 FSDP 强度比变化）可视为类比于宿主-客体共晶体中 Bragg 峰强度比变化。由于选择性吸附和客体置换在共晶体中广为人知，能够形成共无定形结构的宿主材料将是分子筛或更广义的液相分子筛的理想材料。