聚合物颗粒在液相（乳胶）中的分散体在涂料技术、医学成像和细胞生物学中有许多重要的应用。法国研究小组现已开发出一种方法，该方法发表在杂志上应用化学国际版，生产具有前所未有的大且均匀粒径的稳定聚苯乙烯分散体。窄尺寸分布在许多先进技术中至关重要，但以前很难通过光化学方法生产。
聚苯乙烯通常用于制造膨胀泡沫，也非常适合生产乳胶，乳胶中悬浮着微观的聚苯乙烯颗粒。它们用于涂料和油漆的制造，也用于显微镜和光学中的校准目的。医学影像和细胞生物学研究。它们通常是通过热或氧化还原诱导产生的聚合溶液内。
为了获得对该过程的外部控制，法国里昂第一大学的 Muriel Lansalot、Emmanuel Lacôte 和 Elodie Bourgeat-Lami 团队及其同事转向了光驱动过程。“光驱动的聚合确保了时间控制，因为聚合只有在光存在的情况下才会进行，而热聚合方法可以启动，但一旦开始就无法停止，”Lacôte 说。
尽管基于紫外线或蓝光的光聚合系统已经建立，但它们也有局限性。当短波辐射被散射时粒径变得接近辐射波长，使得粒径大于入射波长的乳胶难以生产。此外，紫外线是高度能源密集型的，更不用说对使用它的人类有害了。
因此，研究人员开发了一种经过微调的化学引发系统，可以响应可见光范围内的标准 LED 光。该聚合体系基于吖啶染料、稳定剂和硼烷化合物，首次突破了“300纳米上限”，即分散介质中紫外线和蓝光驱动聚合的尺寸限制。结果，该团队首次能够利用光生产出粒径大于一微米且直径高度均匀的聚苯乙烯乳胶。
该团队建议的应用远远超出聚苯乙烯。“该系统有可能用于所有使用乳胶的领域，例如薄膜、涂层、诊断支架等，”拉科特说。此外，聚合物颗粒可以用以下物质进行改性：荧光染料、磁性簇或其他可用于诊断和成像应用的功能。该团队表示，“只需调整初始条件即可获得跨越纳米和微米尺度的广泛颗粒尺寸。”
发布时间：2023年10月26日