研究目的
展示超高分子量嵌段共聚物的合成与自组装过程，用于制备具有结构色和溶剂致变色特性的光子材料。
研究成果
成功合成了超高分子量嵌段共聚物，并自组装成具有结构色的胶束光子晶体和块状薄膜。通过调节分子量和溶剂处理可实现颜色调控，展现出在传感器和光学器件中的应用潜力。该材料表现出可逆的溶剂致变色响应。
研究不足
该研究仅限于线性二嵌段共聚物，未探索其他结构。动态光散射装置无法精确测量大于633纳米的流体力学直径。干燥过程中出现部分胶束聚集，影响单分散性。纯聚合物体系中的折射率对比度较低，可能限制光学性能。
1：实验设计与方法选择：
采用顺序阴离子聚合合成超高分子量PS-b-PMMA和PS-b-P2VP嵌段共聚物，通过选择性溶剂（P2VP选用甲醇，PMMA选用丙酮）自组装形成胶束和光子晶体。
2：样品选择与数据来源：
聚合物摩尔质量范围为923至4432 kg mol?1，表征手段包括SEC、1H NMR、DSC、TEM、DLS、SEM及UV/Vis光谱分析。
3：实验设备与材料清单：
设备含SEC（尺寸排阻色谱）、NMR波谱仪（300 MHz）、DSC、TEM、DLS装置（激光波长633 nm）、SEM、UV/Vis分光光度计；材料包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、2-乙烯基吡啶、仲丁基锂（s-BuLi）、1,1'-二苯基乙烯（DPE）、LiCl、THF、甲醇、丙酮。
4：实验流程与操作步骤：
在-80°C的THF体系中以s-BuLi为引发剂合成聚合物，通过DPE封端后加入第二单体；将嵌段共聚物溶于THF并逐滴添加选择性溶剂制备胶束；溶液成膜后经THF蒸汽退火处理。
5：数据分析方法：
分子量与分散度通过SEC对照PS标准品测定，组成成分由1H NMR分析，粒径通过TEM和DLS测量，光学性能采用UV/Vis光谱评估。
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获取完整内容-
SEC
Characterization of molecular weights and dispersity of polymers.
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NMR spectrometer
300 MHz
Analysis of polymer composition via 1H NMR spectroscopy.
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DSC
Investigation of thermal properties like glass transition temperatures.
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TEM
Imaging of micelle morphology and sizes in dried state.
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DLS
Measurement of hydrodynamic diameters of micelles in solution.
-
SEM
Examination of bulk film morphologies and cross-sections.
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UV/Vis spectrometer
Analysis of optical properties and reflection spectra.
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