CO2诱导胶束溶液凝胶化

　　近年来，双亲嵌段共聚物的自组装受到了广泛关注。如何调控双亲分子的自组装结构及其性质是具有重要意义的研究课题。 

　　中国科学院化学研究所利用CO₂对PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物（Pluronic）在水溶液中的自组装结构进行调控。对Pluronic F87/水/CO₂体系的相态观察发现，随CO₂压力增大，水溶液黏度增大；当CO₂压力达到一定值时，形成凝胶（图1左）。利用北京同步辐射装置（BSRF）1W2A-小角散射（SAXS）实验站技术对体系的微观结构进行了研究。结果表明，在不加入CO₂时，表面活性剂以球形胶束存在于水中；当CO₂压力为3.80 MPa时，胶束以密排六方结构存在；压力达到4.10 MPa时，胶束排列为面心立方结构，形成凝胶（图1右）。对相关机理进行研究，发现CO₂能够促进胶束化，当胶束体积分数增大到一定值时，导致了凝胶的形成。利用CO₂诱导凝胶化的方法具有可调控、后处理简单、过程可逆等优点。研究成果发表在《Chemical Communications》。 

图1. 20 wt% F87水溶液的在不同CO₂压力时的相态和SAXS曲线。