嵌段共聚物粒子的过程导向自组装
软凝聚态物质
2023-08-03 v2 统计力学
化学物理
摘要
利用动态自洽场理论（DSCFT）探究了嵌段共聚物（BCP）粒子的结构演化动力学路径与形成过程。研究表明，沉浸于不良溶剂中的 BCP 的过程导向自组装会导致条纹状椭球体、洋葱状粒子和双螺旋层状粒子的形成。该理论预测，通过调节温度（与 BCP 两组分间的 Flory-Huggins 参数 \chi_{AB} 相关）和溶剂对 BCP 两组分中某一组分的选择性，可在洋葱状粒子与条纹状椭球粒子之间实现形状转变的可逆路径。此外，还展示了从洋葱状粒子到双螺旋层状粒子、再回到洋葱状粒子的形状转变动力学路径。通过研究 BCP 粒子的内部结构演化，确定将中间双连续结构转变为层状结构对条纹状椭球粒子的形成至关重要。另一有趣发现是，洋葱状粒子的形成以两阶段微相分离为特征：第一阶段由溶剂偏好诱导，第二阶段由热力学控制。这些发现为针对各种工业应用裁剪 BCP 粒子纳米结构提供了一条有效途径。
引用
@article{arxiv.2212.13405,
title = {The Process-Directed Self-Assembly of Block Copolymer Particles},
author = {Yanyan Zhu and Changhang Huang and Liangshun Zhang and David Andelman and Xingkun Man},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.13405},
year = {2023}
}