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林夕尹口

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[资源] small新接受文章一篇，超细功能化纳米粒子制备（英文），喜欢的拿走

来自北京化工大学材料科学与工程学院的研究人员发表了题为“Size-Controllable Synthesis and Functionalization of Ultrafine Polymeric Nanoparticles”的文章，报道了一类尺寸可控的超细聚合物纳米粒子（2-10 nm）的合成方法。该方法合成的纳米粒子由于自聚集效应，可以从反相微乳液体系中“自沉淀”析出，这是一种绿色合成超细纳米粒子的方法。同时，该纳米粒子可以进一步功能化。相关机理以及研究成果公布在Small杂志上。
文章的通讯作者是北京化工大学材料科学与工程学院尹梅贞教授以及杨万泰教授，第一作者为尹梅贞教授课题组的博士研究生陈梦君，这项研究得到了国家自然科学基金，教育部新世纪优秀人才支持计划等基金资助。
纳米粒子的超细尺寸赋予其在化学、光学、电学、磁学等方面优于传统块体材料的独特性能，使得纳米粒子的尺寸可控制备成为当今纳米领域的研究热点，尤其是制备尺寸处于10 nm以下的纳米粒子。依据目前现有的报道，10 nm以下无机纳米粒子的制备方法已十分成熟，然而相关同等尺寸的超细聚合物纳米粒子却鲜有报道。
在这篇文章中，研究人员通过无水反相微乳液聚合体系，应用液态亲水性单体（N,N-dimethylacrylamide），制备出直径为2.6 nm的超细纳米聚合物粒子。反应结束后，体系无需加入破乳剂，聚合产物粒子通过自聚集效应形成纳米纤维，然后从反应体系中自沉淀析出。这是首例报道在反相微乳液聚合体系中，通过自沉淀方法获得超细聚合物纳米粒子，其自沉淀机理也作出了合理解释。
研究人员发现，针对该方法制备的超细纳米聚合物粒子，通过调节体系中水/表面活性剂的配比，可以调控产物尺寸大小，从而实现10 nm以下纳米聚合物粒子的尺寸可控合成。为进一步实现纳米粒子的功能化，研究人员将一系列不同尺寸的聚合物纳米粒子用作纳米反应器，以其为模板与有机金属钛化合物进行络合，从而得到与模板尺寸一致的有机/无机杂化纳米粒子。
这项研究依据反相微乳液的反应机理通过改变单体实现“无水”聚合，探索并研究了反应体系自沉淀现象的机理，并通过与有机金属的络合实现了纳米粒子的功能化，阐述了一种简单的制备尺寸可控纳米聚合物粒子的方法。该Small文章的DOI为10.1002/smll.201203130,其摘要如下：
A facile approach to ultrafine hydrophilic polymeric nanoparticles within 10 nm is developed by anhydrous or aqueous inverse microemulsion polymerization of N,N-dimethylacrylamide. Since auto-precipitation of products occurs without any demulsifiers, the recycling of surfactants is feasible. The auto-precipitation mechanism is proposed and discussed. Functionalization of the nanoparticles is achieved by employing them as nanoreactors to form hybrids with titanium tetraisopropoxide.

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