祝贺陈夏超、黄威嫔同学的研究工作以“Controlling Structural Transformation of Polyelectrolyte Films for Spatially Encapsulating Functional Species”为题刊登于《Small》(2018年影响因子:9.598),并被选为当期封面(Front Cover)。
功能客体在聚电解质涂层内的包埋有助于实现涂层的功能化应用,比如检测、催化、药物传递、细胞行为调控等。然而,常规的包埋手段(液相扩散、吸附等)往往只能实现功能客体在聚电解质涂层内的均匀分布,而很难有效调控这些物质的区域化分布。为此,人们通常采用一些辅助手段,比如喷墨打印和微流控等,来控制涂层与液相的接触范围,进而实现功能客体在膜内的局部扩散和吸附。但是这也带来了操作上的复杂性和局限性。比如,喷墨打印很难有效控制包埋区域的形状,而微流控的精度较低且无法制备出离散图案。
考虑到聚电解质涂层常见的动态特性,在本研究中,我们首次提出利用涂层的局部结构转换实现功能客体的区域化包埋。通过区域选择性光交联和酸处理,聚电解质涂层内能够形成各种形状及尺寸的局部多孔区域,进而不同类型的功能客体(小分子染料、生物分子、纳米颗粒等)均能利用毛细吸收效应导入这些区域。随后,借助前期研究(Adv. Mater. 2006, 18, 1441; Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 7470; ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 4309; Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 31168; ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 1959; ACS Nano 2018, 12, 8686; Chem. Mater. 2019, 31, 834)中提出的高湿度塑化效应,提高涂层内聚电解质的分子链运动水平,诱导局部多孔结构的闭合和功能客体的包埋。这种局部致孔-闭合方法操作简便,可用于包埋各种类型的功能客体,为聚电解质涂层的进一步功能化奠定了基础。
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201804867