将固定在聚合物纤维上的独特电晕结构的蠕虫状胶束与分子自组装1,3,5-苯三甲酰胺(BTAs)相结合,可形成具有枞树状形态的分层超结构。为此,通过结晶驱动自组装在其中一个电晕贴片上制备了带有侧链、功能性叔氨基的蠕虫状胶束,并通过同轴静电纺丝固定在支撑的聚苯乙烯纤维上。然后将获得的片状纤维浸入叔氨基官能化BTA的水溶液中,以在溶剂蒸发后诱导贴片介导的分子自组装成规整的枞树状超结构。有趣的是,只有当表面贴片中的侧基官能团与BTA的外围取代基匹配时,才能获得特定的超结构,这归因于聚合物纤维表面BTA浓度的局部增长。
图1.A)PScore/SEDMA纤维的扫描电子显微照片,箭头表示在支撑的PScore纤维顶部的蠕虫状胶束;B)溶剂蒸发后,由铝箔上的0.050wt%水溶液制备的不受控的超分子BTA组件;C)溶剂蒸发后,将0.050wt%BTA-甲基水溶液分子自组装到PScore/SEDMA纤维上制备了分层枞树状超结构。D)由枞树状超结构的光学显微镜图像叠加拉曼成像(富含PS的区域为蓝色,富含BTA-甲基的区域为红色)得到的空间分辨组分分布。
图2.扫描电子显微照片显示了在胶束电晕中用疏水性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)贴片替换功能性亲水性PDMA贴片,主要导致非结构化BTA-甲基组件在聚合物纤维附近积聚,这可归因于干燥效应(图A)。以类似的方式,纯PS纤维也会在聚合物纤维附近产生未定义的BTA结构,但程度稍低(图B)。箭头指示干燥后形成的非结构化BTA-甲基组件。
图3.通过将A)0.025wt%,B)0.050wt%,C)0.100wt%和D)0.250wt%BTA-甲基水溶液分子自组装到片状PScore/SEDMA纤维上以制备分层超结构的扫描电子显微照片。