核壳金纳米粒子的可逆-加成合成与温度响应特性

本文主要探讨了具有温度响应壳层的金纳米粒子的制备方法及其特性。作者利用可逆-加成断裂链转移（RAFT）聚合技术合成了一种全亲水性的嵌段共聚物——聚(N-异丙基丙烯酰胺)-嵌段-聚(氧化乙烯)（PEO-b-PNIPAM）。RAFT聚合作为一种绿色、可控的聚合策略，其优势在于无需高毒性的配体和催化剂，且对单体的选择性较高。 研究过程中，PEO-b-PNIPAM通过"grafting to"方式被成功地接枝到金纳米粒子表面，形成核壳结构的复合材料。这种结构使得金纳米粒子具有了独特的壳层特性，即能够对温度变化作出响应。当温度升高时，PEO链段的存在抑制了粒子间的聚集，使得粒子的流体力学半径有所减小，表现出良好的热稳定性。 作者利用透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱、能谱分析以及动态光散射等手段深入研究了这些杂化金纳米粒子的微观结构和动态行为，证实了壳层的温度敏感性。这种温度响应性能对于智能材料，特别是生物医疗和光电领域的应用具有重要意义，比如用于药物传递、生物传感器或者热致变色器件。 文章的关键词包括可逆-加成断裂链转移聚合、配体交换、核壳结构的金纳米粒子以及温度响应性，展示了作者们在纳米材料设计中的创新和精细调控能力。此外，这项工作还得到了国家自然科学基金的支持，表明了该研究领域在学术界的重要性和实际价值。 这篇论文为理解和制备具有温度响应特性的金纳米粒子提供了新的思路和技术路线，对于推动纳米科技尤其是智能材料的发展具有积极的贡献。