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近年来,利用各种结构的聚合物构筑功能化的多层次自组装体引起广泛关注。三嵌段聚合物由于其结构规整性和优越的可设计性而成为构筑多层次组装体的主要方式,但实现环境刺激响应的多层次自组装体却仍旧面临挑战。此外,过去多层次自组装体的研究多是基于结构规整的二嵌段和三嵌段聚合物,对于其中一个嵌段含有两个无规共聚物的隔离型(segmented)嵌段聚合物很少涉及;同时,利用CO2实现多层次自组装体的智能调控也研究较少。 在上述背景下,本文设计合成了一系列CO2刺激响应的三嵌段聚合物和隔离型嵌段聚合物,通过不同的自组装方式构建了囊泡、Janus胶束、大蠕虫状胶束等组装体,并利用CO2实现了聚合物组装体形貌的智能调控,得到了如下主要结果和结论: (1)通过RAFT可控活性聚合制备了含氟三嵌段聚合物PtBMA120-b-P6FMA80-b-PDEAEMA150;该聚合物在CO2饱和水溶液中可自组装形成多层次组装体Janus胶束。 (2)隔离型嵌段聚合物PS60-b-P(4VP50-r-DEAEMA25)、PEO113-b-P(4VP60-r-DEAMEA30)可通过Fe3+桥联冻结而共组装形成Janus组装体;该组装体在CO2作用下,可转变为核—壳结构。 (3)隔离型嵌段聚合物PS60-b-P(4VP50-r-DEAEMA25)与二嵌段聚合物PAA-b-PEO发生共组装形成蠕虫状胶束,在CO2刺激下可转变成球形胶束。 (4)隔离型嵌段聚合物PEO113-b-P(4VP90-r-DEAEMA30)在水溶液中可自组装形成CO2开关的大蠕虫状胶束,并且通过CO2/N2的交替处理可实现大蠕虫状胶束—囊泡的可逆转变。