【人物与科研】复旦大学朱亮亮/上海理工大学岳兵兵：材料相体积率的光调控

导语

分子自组装产生相分离是物质微观结构最基本的特征之一，然而对于一个具有特定化学成分的自组装体系，实现较宽范围连续多相区转变仍然是个难题，这限制了分子自组装技术在一些具有实时和动态特色的领域发挥功能。从多组分相图的一般定义来看，相分数的变化（通常定义为X轴）更适用于相平衡的变化，并对应于许多平衡结构。然而，开发能够原位控制相分数的简单动力学步骤仍然是一个巨大的挑战，因为必须找到在至少两个平衡相之间可控地改变质量或体积的方法。传统方法（温度、压力、环境气氛或结构参数）通常被定义为多组分相图的Y轴，与相分数相比，影响相平衡的效率相对较低。近日，上海理工大学的青年教师岳兵兵和复旦大学的朱亮亮研究员合作研究在材料相体积率的光调控取得突破，相关研究成果以“Photoexcitation-based Supramolecular Access to Full-scale Phase-diagram Structures through in situ Phase-volume Ratio Phototuning”为题发表在Angewandte Chemie International Edition（DOI:  10.1002/anie.202209777）。

前沿科研成果

材料相体积率的光调控

近日，上海理工大学的青年教师岳兵兵和复旦大学的朱亮亮研究员合作，以两亲性二嵌段共聚物和具有光激发诱导聚集效应的多硫芳烃进行超分子共组装，实现了原位光控下自组装结构的全相区转变。 

（来源：Angewandte Chemie International Edition）

作者利用多硫芳烃激发态构象转变产生的分子非平衡聚集，使两链段所属相区发生“压缩”或“膨胀”，从而导致相体积率的变化。持续光照下，自组装结构“穿越”了整个相图中的层状、双连续结构、圆柱状、微球状。相较于传统的利用分子量、化学组分调整，这种利用原位光照的方式具有简单易操作，可实现的相区转变跨度更广等优点。

（来源：Angewandte Chemie International Edition）

相区转变还伴随着聚集诱导磷光和材料表面亲水/疏水性的变化，这些由光激发所产生的相区、发光性质、表面亲疏水性的变化在薄膜态具有动力学俘获的稳定性，同时也可以通过溶剂退火的方式恢复到初始态，体现了非平衡自组装调控的特征。

（来源：Angewandte Chemie International Edition）

这项工作为物质相变提供新的调控理念，光激发产生的构象转变使单一体系实现多重相变调控，为下一代功能材料的实时动态应用提供了可能。
论文信息：标题：Photoexcitation-based Supramolecular Access to Full-scale Phase-diagram Structures through in situ Phase-volume Ratio Phototuning第一作者：上海理工大学材料与化学院教师岳兵兵 通讯作者：复旦大学高分子科学系朱亮亮教授期刊：Angewandte Chemie International EditionDOI: 10.1002/anie.202209777

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朱亮亮研究员简介

朱亮亮，复旦大学高分子科学系研究员，中组部海外引进高层次人才，十三五国家重点研发计划青年骨干，英国皇家化学会材料化学新锐科学家，国际期刊Dyes & Pigments编委，《中国科学:化学》和《中国化学快报》青年编委。2005年本科毕业于浙江大学化学系，并师从田禾院士于2011年在华东理工大学应用化学专业获得博士学位。在相继完成新加坡南洋理工大学和美国哥伦比亚大学的博士后工作之后，于2015年起入职复旦大学任教。主要从事功能自组装发光材料化学的研究。在PNAS、Nat. Commun.、Sci. Adv.、JACS、Angewandte Chemie、Adv. Mater.、Chem. Sci.等期刊发表SCI论文120多篇。

岳兵兵博士简介

岳兵兵，上海理工大学材料与化学学院讲师，上海市青年科技英才扬帆计划获得者。2013年本科毕业于郑州大学高分子材料专业，2016在中国科学院上海应用物理研究所获得硕士学位，后师从朱亮亮研究员于2019年在复旦大学获得博士学位。2018年在德国马普高分子所访问交流，2019年入职上海理工大学任教。承担国家自然科学基金青年项目等。从事功能高分子材料和超分子组装的研究。在Angewandte Chemie、ACS Nano、Small、Research等杂志发表SCI学术论文近20篇。

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