【超分子】葫芦[8]脲三元包合物制备流变学特性可调的胶体

近日，英国剑桥大学化学系的Oren A. Scherman教授在对葫芦[8]脲（CB[8]）识别性质研究的基础上发展出了一种简单高效的可控胶体制备方法。作者利用甲基紫精（MV）、偶氮苯及葫芦[8]脲间的相互作用，将四氧化三铁纳米颗粒组装到硅核上得到了树莓状的胶体。由于表面带有正电荷，胶体颗粒间会相互排斥，因此在高的剪切速率下，胶体颗粒会形成水动力的团簇。而通过光照使得胶体颗粒解组装后，带正电的纳米颗粒与带负电的硅核心会相互吸引而出现剪切稀化的现象。该成果以“Cucurbit[8]uril-Regulated Colloidal Dispersions Exhibiting Photocontrolled Rheological Behavior”为题发表于《Small》（DOI: 10.1002/smll.201703352）。

图1. 组成超分子化学胶体的主要化合物

（图片来源：Small, 2018, 14, 1703352）

胶体的制备方式比较简单，作者首先分别制备了表面富有甲基紫精的四氧化三铁纳米颗粒和表面富有偶氮苯的胶体颗粒。然后向四氧化三铁纳米颗粒的溶液中加入过量的葫芦[8]脲，这时，葫芦[8]脲会通过分子间相互作用与甲基紫精结合而负载到纳米颗粒表面。接着，向含有MV-CB[8]-Fe3O4纳米颗粒的溶液中加入之前制备的胶体颗粒，然后超声5分钟便可以得到树莓状结构的混合胶体（图2a）。由于混合胶体是通过偶氮苯、甲基紫精和葫芦[8]脲之间的相互作用形成的，而光照可以改变偶氮苯的顺反式结构从而调控三元包合物形成，因此胶体颗粒在经过紫外照射后，其表面的四氧化三铁纳米颗粒会解离（图2b）；而经过可见光照射后，纳米颗粒又会再次负载到胶体上形成混合胶体（图2c）。

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