DOI:10.1021/acs.macromol.9b02118
手性纖維在自然界中廣泛存在,然而,在制備人工合成的連續手性纖維方面,僅取得了有限的成功。這給從宏觀手性和實際應用的角度深入研究手性材料帶來了巨大的科學挑戰。本文報道了以螺旋取代聚乙炔為模型,通過靜電紡絲法制備手性螺旋聚合物光學活性納米纖維的第一個方案。掃描電子顯微鏡(SEM)顯示,電紡納米纖維具有規則的形貌、均勻的尺寸和所需的連續性。圓二色性(CD)光譜表明,納米纖維具有顯著的光學活性,這種活性主要來源于單手螺旋聚合物鏈。為了進一步改善納米纖維的性能,采用了基底材料制備復合納米纖維,該復合纖維也顯示出預期的光學活性。本工作為制備手性聚合物納米纖維開創了一個前所未有的、用途廣泛且功能強大的平臺,在手性傳感器、手性膜等方面具有潛在的應用前景。
圖1.靜電紡絲制備的R-PFA微米和納米材料的SEM圖像(紡絲溶液的濃度為450 mg/mL(A)、800 mg/mL(B)和1 g/mL(C));(D)展示了EF-R-PFA(C)的典型數碼照片。
圖2.衍生自R-PFA的電紡納米纖維的SEM圖像,使用DMF(A)、DMSO(B)和DOA(C)作為溶劑制備濃度為1 g/mL的紡絲溶液。
圖3.EF-PAN(A)、EF-TPU(B)、EF-PAN+R-PFA10(C)和EF-TPU+R-PFA10(D)的SEM圖像。
圖4.手性聚合物R-或S-PFA在室溫下以不同形式和不同測試方法記錄的CD(A1,B1,C1)和紫外可見吸收(A2,B2,C2)光譜:使用溶液(A1 ,A2)和KBr壓片樣品(聚合物粉末:B1,B2;電紡納米纖維:C1,C2)。
圖5.在由PAN和PAN+R(S)-PFA10構造的靜電紡納米纖維中記錄的CD(A)和紫外可見吸收(B)光譜(使用甲苯滲透的纖維樣品進行光譜測量)。CD光譜是在室溫下記錄的。