第1章 嵌段共聚物溶液自组装导论 1
1.1 简介 1
1.1.1 小分子表面活性剂 2
1.1.2 本体嵌段共聚物 2
1.2 嵌段共聚物在溶液中的胶束化 3
1.2.1 嵌段共聚物胶束化通论 3
1.2.2 临界胶束浓度 4
1.2.3 热力学问题 5
1.2.4 多重形态 6
1.2.5 球形胶束 8
1.2.6 棒 8
1.2.7 囊泡和其他双层结构 8
1.2.8 六方（六角密堆积）体型结构的中空箍 11
1.2.9 大复合胶束 11
1.3 溶液中嵌段共聚物聚集体形态的影响因素 11
1.4 形态转变的动力学 16
1.5 囊泡 17
1.5.1 囊泡曲率稳定的热力学 17
1.5.2 囊泡尺寸变化的动力学 18
1.5.3 分散度 18
1.5.4 共聚物体系制备囊泡 19
1.5.5 中空微球 21
1.6 结论 22
参考文献 22
第2章 嵌段高分子微相分离理论 30
2.1 引言 30
2.2 嵌段高分子微相分离热力学 31
2.2.1 弱分凝理论 33
2.2.2 强分凝理论 35
2.2.3 自洽场理论 36
2.3 复杂嵌段高分子微相形态的预测 40
2.4 结语 43
参考文献 43
第3章 嵌段高分子在稀溶液中的自组装 49
3.1 引言 49
3.2 溶剂挥发诱导嵌段高分子在溶液中自组装的动力学研究 50
3.2.1 动态密度泛函理论 50
3.2.2 溶剂挥发过程建模 53
3.2.3 结果与讨论 54
3.3 嵌段高分子稀溶液体系的自组装 59
3.3.1 自洽场理论 60
3.3.2 A-B两嵌段聚合物在稀溶液中的组装行为 62
3.3.3 ABA三嵌段聚合物在稀溶液中的组装行为 66
参考文献 68
第4章 高分子胶束化的新途径研究 71
4.1 引言 71
4.2 非共价键合胶束 72
4.2.1 “氢键接枝共聚物”的形成 72
4.2.2 由氢键接枝共聚物到非共价键合胶束 75
4.2.3 正相和反相NCCM 78
4.3 聚合物对在溶剂／非溶剂中的组装 81
4.3.1 简述 81
4.3.2 核-壳间含可控氢键相互作用的NCCM 81
4.3.3 水相中的NCCM 83
4.3.4 原位聚合制备NCCM 88
4.4 由NCCM制备聚合物空心球及其环境响应特性 89
4.4.1 简述 89
4.4.2 由PSOH-P4VP获得空心球及其表征 90
4.4.3 用光散射跟踪空心化过程 91
4.4.4 交联PAA空心球的获得及其环境响应性 92
4.4.5 具有温度响应性的聚合物空心球 94
4.5 氢键络合诱导胶束化和胶束与空心球间的可逆转变 95
4.6 含刚性链的聚合物体系的自组装 98
4.6.1 刚性-柔性聚合物在共同溶剂中的自组装 98
4.6.2 组装体结构的固定化 100
4.6.3 影响刚性-柔性聚合物自组装的一些结构因素 101
4.6.4 刚性链-小分子络合物的自组装 102
4.6.5 刚性链辅助诱导的嵌段共聚物的自组装 103
4.7 结语 105
参考文献 106
第5章 自组装嵌段共聚物的化学修饰 108
5.1 引言 108
5.2 研究背景 111
5.3 我们的研究工作总结 112
5.4 嵌段共聚物纳米纤维和纳米管 116
5.4.1 制备 116
5.4.2 杂化 119
5.4.3 物理性质 122
5.4.4 纳米结构的化学偶联 127
5.5 展望 130
参考文献 130
第6章 环境敏感全亲水性嵌段聚合物的合成与自组装 137
6.1 全亲水性嵌段聚合物简介 137
6.2 全亲水性嵌段聚合物的合成 138
6.2.1 活性阴离子聚合 138
6.2.2 活性阳离子聚合 141
6.2.3 基团转移聚合 142
6.2.4 自由基聚合 144
6.2.5 N-羧基-α-氨基酸酐（NCA）的开环聚合反应 148
6.2.6 高分子链间的偶合或高分子改性 150
6.3 全亲水性嵌段聚合物的环境敏感胶束化 153
6.3.1 温度敏感的全亲水性嵌段聚合物 153
6.3.2 pH敏感的胶束化 157
6.3.3 离子强度的变化 158
6.4 全亲水性嵌段聚合物的环境敏感多重胶束化 158
6.4.1 第一个“schizophrenic”二嵌段共聚物的例子 159
6.4.2 第二个“schizophrenic”二嵌段共聚物的例子 160
6.4.3 其他“schizophrenic”二嵌段共聚物的例子 164
6.4.4 在合成“schizophrenic”二嵌段共聚物上的技巧问题 164
6.4.5 完全温度敏感的二嵌段共聚物 165
6.4.6 可形成三种不同胶束的一种新型的ABC三嵌段共聚物 168
6.4.7 完全pH敏感的全亲水性嵌段聚合物囊泡结构相反转 169
6.5 前景 171
参考文献 171
第7章 聚电解质的胶束化及其应用 182
7.1 引言 182
7.1.1 聚电解质的分类 182
7.1.2 影响聚电解质自组装的因素 183
7.1.3 聚电解质自组装过程的机理研究 185
7.2 聚电解质自组装体的制备 188
7.2.1 聚电解质嵌段共聚物胶束和空心微胶囊 188
7.2.2 逐层沉积法组装聚电解质空心球和复合空心球 193
7.2.3 聚电解质均聚物和无机纳米微粒及小分子有机酸的自组装 195
7.2.4 聚电解质和聚合物单体的自组装及空心化 198
7.2.5 聚电解质之间的自组装 200
7.2.6 聚电解质均聚物的胶束化 201
7.3 聚电解质的应用 202
7.3.1 pH响应药物控释 203
7.3.2 免疫隔离细胞移植 204
7.3.3 多肽蛋白质药物控释 205
7.3.4 组织再生工程 206
7.3.5 基因治疗 207
参考文献 208
第8章 聚合物聚集体中的溶胶-凝胶反应和有机-无机纳米杂化颗粒 212
8.1 引言 212
8.1.1 嵌段共聚物胶束的形貌固定 213
8.1.2 研究进展 214
8.1.3 聚合物聚集体中进行的溶凝胶反应 216
8.2 可控自由基聚合与反应性嵌段共聚物的合成 217
8.3 通过反应性嵌段共聚物的自组装制备纳米囊泡 221
8.3.1 纳米囊泡 221
8.3.2 用核磁共振研究囊泡的自发形成 222
8.3.3 囊泡形貌 223
8.3.4 用光散射研究囊泡的形成 224
8.3.5 影响自组装的几个因素的研究 225
8.3.6 杂化囊泡的稳定性 227
8.3.7 囊泡的形成机理 228
8.4 多空腔图案化的复合囊泡 229
8.4.1 共聚物在DMF中不同起始浓度下的胶束结构 230
8.4.2 形成机理 233
8.5 简单纳米球和大复合胶束 234
8.5.1 简单纳米球 235
8.5.2 大复合胶束 236
8.6 结论与展望 237
参考文献 238
第9章 小分子诱导的嵌段共聚物在溶液中的自组装 242
9.1 引言 242
9.2 背景概述 242
9.2.1 小分子与嵌段共聚物的络合物在本体中的自组装 242
9.2.2 嵌段共聚物在溶液中的自组装 245
9.2.3 双亲性嵌段共聚物／表面活性剂在水溶液中的行为 246
9.2.4 双亲水性嵌段共聚物／表面活性剂在水溶液中的组装 247
9.2.5 小分子／嵌段共聚物络合物在低极性有机溶剂中的行为 248
9.3 嵌段共聚物／小分子脂肪酸络合物在低极性有机溶剂中的自组装 249
9.3.1 PS-b-P4VP／小分子脂肪酸络合物在氯仿中的胶束化 249
9.3.2 PS-b-P4VP／全氟辛酸络合物的胶束化 251
9.4 嵌段共聚物／小分子胶束结构及胶束化过程的控制 252
9.4.1 低密度核聚合物胶束的获得及表征 252
9.4.2 水溶性短寿命粒子的制备及机理 254
9.4.3 PS-b-P4VP／不同链长小分子脂肪酸之间的络合竞争 257
9.5 化学交联反应诱导嵌段共聚物在共同溶剂中的胶束化 259
9.5.1 化学交联反应诱导嵌段共聚物胶束化 259
9.5.2 制备不相容分子链之间充分混合的杂壳聚合物胶束 262
9.6 展望 264
参考文献 264
第10章 嵌段共聚物自组装胶束及其相互作用与有序聚集 267
10.1 嵌段共聚物胶束结构的表征 268
10.2 胶束中成核嵌段和成壳嵌段的动力学 269
10.3 含有机金属的嵌段共聚物自组装研究 269
10.3.1 二茂铁基嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装 271
10.3.2 影响金属嵌段共聚物自组装行为的因素 273
10.4 嵌段共聚物胶束在生物医药领域中的应用研究 275
10.4.1 核中包埋细胞毒素的高分子胶束 276
10.4.2 在PEG链末端含有反应性基团的双亲性嵌段共聚物的合成 278
10.4.3 反应性高分子胶束的制备及其特点 279
10.4.4 带电嵌段共聚物形成聚离子复合物（PIC）胶束 279
10.4.5 在核中包埋酶分子的新型聚离子复合物胶束 280
10.4.6 负载DNA的PIC胶束的设计及其功能 282
10.4.7 带有反应性PEG端基的PEG-b-聚阳离子嵌段共聚物的合成及其与DNA的胶束化 283
10.4.8 对环境敏感的聚离子复合物胶束用于抗敏DNA的输送 284
10.5 嵌段共聚物胶束的相互作用 285
10.5.1 PS24-b-PAA116胶束与PS51-b-PAPMA140胶束的链交换 286
10.5.2 聚（4-乙烯基吡啶）在聚苯乙烯-b-聚丙烯酸胶束上的吸附 290
10.6 嵌段共聚物胶束的有序聚集 294
10.6.1 立方形PS-b-PAA胶束聚集体的形成 294
10.6.2 花瓣状PS-b-PAA胶束聚集体的形成 299
10.6.3 PS80-b-P4VP110自组装囊泡聚集形成空心管 304
参考文献 307
第11章 高分子胶体粒子的形成与稳定 311
11.1 引言 311
11.2 含离子基团的疏水高分子在水中的自组装 312
11.2.1 简述 312
11.2.2 “无皂纳米粒子”的形成及影响因素 312
11.2.3 荧光探针法研究纳米胶体粒子的形成及其局限性 316
11.2.4 高离子基团含量聚合物的胶体粒子 317
11.3 含离子端基的刚性链在水中的自组装 320
11.4 嵌段共聚物的几种“非常规”自组装 323
11.4.1 温度诱导的自组装 323
11.4.2 嵌段共聚物-无规共聚物氢键络合导致的自组装 324
11.4.3 化学反应诱导的自组装 325
11.5 高分子胶体粒子形成与稳定的理论 326
11.5.1 嵌段共聚物胶束的一些标度关系 326
11.5.2 高分子胶体粒子稳定的一些定量关系 328
参考文献 331
第12章 聚合物的交替沉积组装 334
12.1 从Langmuir-Blodgett膜到自组装膜 335
12.2 交替沉积技术 336
12.2.1 基于静电吸附的自组装多层膜及其特点 337
12.2.2 静电自组装多层膜的非平面组装 338
12.2.3 静电多层膜的功能组装 340
12.3 基于配位键的自组装多层膜 343
12.4 基于电荷转移作用的自组装多层膜 345
12.5 基于共价键的自组装多层膜 347
12.5.1 表面溶胶-凝胶 347
12.5.2 聚合物官能团直接共价反应 348
12.5.3 光／热／化学交联 349
12.6 基于氢键的自组装多层膜 350
12.6.1 pH敏感薄膜 353
12.6.2 热敏感薄膜 356
12.6.3 氢键与静电作用的协同组装 357
12.6.4 氢键多层膜的非平面组装 358
12.7 多重作用力参与的自组装多层膜的组装 359
参考文献 360
第13章 高分子与无机纳米粒子复合胶体的合成与组装 369
13.1 无机纳米粒子的性质简介 369
13.2 纳米粒子的表面功能化 371
13.3 高分子配体稳定的纳米粒子的合成和自组装 372
13.3.1 配体置换法 372
13.3.2 原位合成法 374
13.3.3 表面引发聚合法 375
13.4 高分子与纳米粒子的自组装 378
13.4.1 基于静电作用的自组装 378
13.4.2 氢键诱导的自组装 381
13.4.3 疏水相互作用引起的自组装 382
13.4.4 基于生物识别的自组装 384
13.5 以嵌段共聚物胶束为模板合成纳米粒子 385
13.6 两亲性的无机-聚合物嵌段复合物的自组装 386
13.7 高分子与纳米粒子复合胶体在生物医学领域的应用 387
13.8 总结与展望 389
参考文献 390