离子液体改性的AuNPs中温度可切换PNIPAM-b-PACMO的构象分析：对纳米复合材料形成与相变关系的全面理解

《Physical Chemistry Chemical Physics》：Conformational analysis of temperature switchable PNIPAM-b-PACMO in ionic liquid modified AuNPs: a comprehensive insight into the nanocomposite formation-phase transition relationship

智能响应材料开发中，离子液体修饰金纳米颗粒与PNIPAM-b-PACMO共聚物的协同效应研究。通过Cl?和BF4?修饰的AuNPs调控热响应相变温度及表面形貌，Cl?-AuNPs展现出更强的相容性，使相变温度升高至40.5℃并稳定伸展 coil构象，而BF4?-AuNPs需更高浓度（≥6nM）才能达到同等效果。透射电镜和原子力显微镜证实两种修饰体系分别形成 vesicular 和 rod-like 纳米结构，直接影响复合材料的相分离行为。离子液体基纳米复合材料为可编程智能材料设计提供新范式。

　　

开发具有可调性质的智能刺激响应材料对于设计下一代智能系统至关重要。在这方面，嵌段共聚物由于其固有的化学多样性（这里的化学多样性指的是根据应用或所需的性质或功能，可以在分子水平上轻松对其进行修改），为这类系统提供了一个强大的平台。在这项研究中，我们探讨了如何利用离子液体（IL）改性的金纳米颗粒（AuNPs）来定制热响应嵌段共聚物poly(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(丙烯酰morpholine)（PNIPAM-b-PACMO）的热行为和形态特性。AuNPs被两种离子液体修饰，这两种离子液体分别含有1-乙基-3-甲基咪唑鎓（[EMIM]）阳离子和两种不同的阴离子——四氟硼酸盐（[BF4]-）和氯离子（[Cl]-）。我们采用了综合的光谱和显微技术以及表面表征技术（UV-Vis、荧光、FTIR、DLS、zeta电位、TEM、SEM和AFM）来分析实验结果。研究发现，Cl-AuNPs与嵌段共聚物的相互作用更强，提高了其相变温度并稳定了其扩展的线圈构象。相比之下，BF4-AuNPs需要浓度高于6 nM才能产生类似的效果。此外，阴离子的不同导致表面形态也有所不同：BF4-AuNPs呈现囊泡状，而Cl-AuNPs呈现棒状。因此，这些结构差异直接影响了嵌段共聚物的关键性质，如相变行为。总之，本研究表明，IL改性的AuNPs为设计具有可定制结构和性质的嵌段共聚物-纳米颗粒复合材料提供了一种有前景的策略。这项工作揭示了IL改性的AuNPs与嵌段共聚物热响应性之间的可调纳米级耦合，为设计具有可控相行为和结构的刺激响应纳米复合材料提供了基础性见解。虽然目前的工作还处于基础阶段，但所获得的见解为设计具有精确控制相行为的智能材料开辟了新的途径，这些材料可用于温度敏感涂层、传感器或执行器，以及开发可通过温度调节释放或组装有效载荷的纳米载体。