本書從Janus材料的理論、設計與合成、特性及典型應用等方面介紹Janus材料的研究進展及面臨的挑戰(zhàn)。內容包括:DNA功能化Janus顆粒、微流控可控構建Janus顆粒及其應用、嵌段共聚物自組裝構筑Janus納米顆粒、金基有機無機雜化非對稱納米顆粒的制備及其生物學應用、納米顆粒表面活性劑和結構化液體等。
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目錄
序一
序二
前言
第1章 DNA功能化Janus顆!1
1.1 DNA的結構與DNA功能化顆粒 1
1.2 各向同性顆粒的自組裝行為 3
1.3 各向異性顆粒的自組裝行為 8
1.4 不對稱功能化與Janus顆粒的自組裝 10
1.5 Janus顆粒自組裝的理論模型與模擬計算 17
參考文獻 24
第2章 微流控可控構建Janus顆粒及其應用 27
2.1 引言 27
2.2 微流控可控制備Janus顆!28
2.2.1 以液滴為模板制備Janus顆粒 28
2.2.2 通過快速混合納米共沉淀法制備Janus納米顆!35
2.3 微流控可控制備Janus顆粒的應用 38
2.3.1 Janus顆粒作為顆粒表面活性劑 38
2.3.2 Janus顆粒用于顯示技術 42
2.3.3 Janus顆粒用于檢測技術 45
2.4 小結與展望 46
參考文獻 46
第3章 嵌段共聚物自組裝構筑Janus納米顆!50
3.1 引言 50
3.2 嵌段共聚物溶液自組裝與鏈段重排構筑Janus納米顆!51
3.3 嵌段共聚物自組裝-交聯(lián)-解組裝構筑Janus納米顆粒 53
3.3.1 本體自組裝-交聯(lián)-解組裝法 53
3.3.2 溶液自組裝-交聯(lián)-解組裝法 54
3.3.3 三維受限組裝-交聯(lián)-解組裝法 55
3.4 界面誘導嵌段共聚物組裝構筑Janus納米顆!58
3.4.1 界面誘導吸附-交聯(lián)法 58
3.4.2 中性界面三維受限組裝法 60
3.5 小結與展望 61
參考文獻 62
第4章 乳液法制備Janus顆!65
4.1 引言 65
4.2 種子乳液法 66
4.2.1 種子乳液聚合機理 66
4.2.2 基于種子乳液聚合制備聚合物-聚合物Janus顆粒 68
4.2.3 基于種子乳液聚合制備聚合物-無機物Janus顆!75
4.3 乳液中受限相分離法 78
4.3.1 分散相揮發(fā)誘導相分離 78
4.3.2 聚合反應誘導相分離 81
4.3.3 Janus乳液 84
4.4 乳液界面誘導分區(qū)材料化 86
4.4.1 功能化Janus納米片制備 86
4.4.2 基于Janus納米片的高分子共混體系增強 89
4.5 小結與展望 91
參考文獻 91
第5章 分子內交聯(lián)制備Janus納米顆粒 97
5.1 單鏈納米顆!97
5.1.1 引言 97
5.1.2 SCNPs的制備方法 99
5.1.3 SCNPs的形貌 111
5.1.4 SCNPs的應用 112
5.2 單官能團無機顆粒的接枝 115
5.2.1 無模板法 118
5.2.2 固相合成 118
5.2.3 快速終止法 119
5.2.4 ssDNA-Au 120
參考文獻 121
第6章 金基有機無機雜化非對稱納米顆粒的制備及其生物學應用 128
6.1 引言 128
6.1.1 非對稱顆!128
6.1.2 Au基非對稱納米顆粒 128
6.2 Au基非對稱納米顆粒的種類及制備 129
6.2.1 基于小分子配體的Au基非對稱納米顆!129
6.2.2 基于聚合物配體的Au基非對稱納米顆粒 132
6.2.3 基于DNA的Au基非對稱納米顆!137
6.2.4 Au基非對稱囊泡 139
6.3 性質與應用 141
6.3.1 自組裝構筑新結構 141
6.3.2 生物成像及傳感 143
6.3.3 光熱治療 146
6.3.4 自推進式納米馬達 147
6.3.5 催化及其他 149
6.4 小結與展望 149
參考文獻 150
第7章 納米顆粒表面活性劑和結構化液體 156
7.1 引言 156
7.2 納米顆粒液/液界面自組裝及堵塞行為 156
7.2.1 納米顆粒液/液界面自組裝 156
7.2.2 納米顆粒液/液界面堵塞行為 160
7.3 納米顆粒表面活性劑 162
7.3.1 納米顆粒表面活性劑的概念 162
7.3.2 納米顆粒表面活性劑的影響因素 164
7.4 基于納米顆粒表面活性劑構筑結構化液體 166
7.4.1 雙連續(xù)型乳液凝膠的剪切制備 166
7.4.2 全液相模塑成型 169
7.4.3 全液相3D打印 171
7.5 納米顆粒表面活性劑的應用 173
7.5.1 全液相“芯片實驗室” 173
7.5.2 Pickering乳液及多孔材料 176
7.5.3 鐵磁性液體 179
7.6 聚電解質表面活性劑 182
7.7 Janus納米顆粒的堵塞行為 184
7.8 小結與展望 188
參考文獻 189
第8章 Janus材料在聚合物共混體系中的應用 194
8.1 聚合物共混體系的相分離行為 194
8.1.1 聚合物共混體系的形態(tài)結構 194
8.1.2 聚合物共混體系的相分離動力學 195
8.1.3 聚合物共混體系的界面及界面效應 196
8.2 Janus材料 197
8.2.1 Janus材料概述 197
8.2.2 聚合物刷Janus材料的制備 198
8.3 Janus材料在聚合物共混體系中的應用 201
8.3.1 界面增容 201
8.3.2 增強增韌 208
8.4 小結與展望 212
參考文獻 213
第9章 Janus膠體的乳液界面組裝及其應用 216
9.1 引言 216
9.2 界面自組裝 216
9.2.1 球形Janus膠粒的界面組裝 218
9.2.2 啞鈴形Janus膠粒的界面組裝 221
9.2.3 Janus納米片的界面組裝 223
9.3 構筑微膠囊功能材料 226
9.4 催化應用 227
9.4.1 調控反應活性 227
9.4.2 調控反應選擇性 231
9.4.3 串聯(lián)催化 233
9.4.4 光催化 234
9.4.5 其他應用 236
9.5 小結與展望 238
參考文獻 239
第10章 Janus膠體馬達 242
10.1 引言 242
10.2 Janus膠體馬達的制備方法 244
10.2.1 自組裝 244
10.2.2 物理氣相沉積 246
10.2.3 電化學沉積 248
10.2.4 其他Janus膠體馬達制備技術 249
10.3 Janus膠體馬達的驅動方式 249
10.3.1 化學驅動 250
10.3.2 光驅動 257
10.3.3 磁場驅動 258
10.3.4 超聲場驅動 259
10.3.5 混合場驅動 260
10.4 Janus膠體馬達的運動控制策略 260
10.4.1 運動速度控制 261
10.4.2 運動方向控制 261
10.4.3 運動啟動/停止控制 263
10.4.4 集群行為控制 265
10.5 Janus膠體馬達的應用 268
10.5.1 Janus膠體馬達在生物醫(yī)學上的應用 268
10.5.2 Janus膠體馬達在環(huán)境治理領域的應用 270
10.5.3 納米工程 272
10.6 小結與展望 272
參考文獻 274