將固定在聚合物纖維上的獨特電暈結構的蠕蟲狀膠束與分子自組裝1,3,5-苯三甲酰胺(BTAs)相結合,可形成具有樅樹狀形態的分層超結構。為此,通過結晶驅動自組裝在其中一個電暈貼片上制備了帶有側鏈、功能性叔氨基的蠕蟲狀膠束,并通過同軸靜電紡絲固定在支撐的聚苯乙烯纖維上。然后將獲得的片狀纖維浸入叔氨基官能化BTA的水溶液中,以在溶劑蒸發后誘導貼片介導的分子自組裝成規整的樅樹狀超結構。有趣的是,只有當表面貼片中的側基官能團與BTA的外圍取代基匹配時,才能獲得特定的超結構,這歸因于聚合物纖維表面BTA濃度的局部增長。
圖1.A)PScore/SEDMA纖維的掃描電子顯微照片,箭頭表示在支撐的PScore纖維頂部的蠕蟲狀膠束;B)溶劑蒸發后,由鋁箔上的0.050wt%水溶液制備的不受控的超分子BTA組件;C)溶劑蒸發后,將0.050wt%BTA-甲基水溶液分子自組裝到PScore/SEDMA纖維上制備了分層樅樹狀超結構。D)由樅樹狀超結構的光學顯微鏡圖像疊加拉曼成像(富含PS的區域為藍色,富含BTA-甲基的區域為紅色)得到的空間分辨組分分布。
圖2.掃描電子顯微照片顯示了在膠束電暈中用疏水性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)貼片替換功能性親水性PDMA貼片,主要導致非結構化BTA-甲基組件在聚合物纖維附近積聚,這可歸因于干燥效應(圖A)。以類似的方式,純PS纖維也會在聚合物纖維附近產生未定義的BTA結構,但程度稍低(圖B)。箭頭指示干燥后形成的非結構化BTA-甲基組件。
圖3.通過將A)0.025wt%,B)0.050wt%,C)0.100wt%和D)0.250wt%BTA-甲基水溶液分子自組裝到片狀PScore/SEDMA纖維上以制備分層超結構的掃描電子顯微照片。