康斯坦茨大学的研究人员使用直接聚合成功地生成了均匀形状的纳米晶体。

康斯坦茨大学CRC 1214“各向异性粒子作为构件：调整形状，相互作用和结构”的研究小组，自2016年以来一直由德国研究基金会（DFG）资助，已经证明了一种新的水性聚合方法，用于生成具有单链和均匀形状的聚合物纳米粒子，与先前的方法不同，涉及高粒子浓度。相应的论文题目为“通过活性水催化聚合制备均匀形状的单分子纳米晶体”，将在Nature开放获取在线出版物涂料在线coatingol.com。通讯于19.06.2019。

用于预想的基于纳米粒子的材料的构建块

纳米粒子是预想的纳米粒子基材料的构建块，具有尚未实现的光学，电子和机械性能。为了构建纳米材料，需要具有均匀形状和尺寸的纳米颗粒。虽然适用于组装的无机金属或金属氧化物纳米颗粒可以以各种形状生成，但直到现在制造除球形以外的形状的聚合物纳米颗粒仍然非常困难，如康斯坦茨大学化学材料科学教授Stefan Mecking化学系和CRC 1214副主席指出：“在以前的方法中，单链颗粒是通过后聚合塌陷或由单独合成的链的溶液组装而制备的。

研究人员开发了先进的催化

与该方法相关的一个主要挑战是实现可以持续数小时并且达到非常高的分子量的活链和颗粒生长，理想地产生超高分子量聚乙烯的单链纳米晶体。为此，研究人员开发了先进的催化剂。“我们随后进行了一系列压力反应器测试，以确定在较长时间内保持催化活性的理想条件，并深入了解链和颗粒生长过程”，Mecking解释说，“除了新型催化剂外，还需要对其进行控制。反应混合物的胶体状态是获得所需水性颗粒分散体的另一个关键因素。

高粒子数密度

与许多后聚合程序相反，Stefan Mecking和他的团队详细阐述的水性聚合方法产生高粒子数密度，这与用于涂料，油漆和其他应用的商业聚合物分散体相当。使用透射电子显微镜（TEM），研究人员能够确认由此产生的颗粒由单链组成，显示均匀的形状和尺寸分布，并且不聚集。“尽管我们的组件可能与广泛优化的无机纳米粒子组件不完全匹配，但它们看起来非常有前途”，Mecking总结道。“随着时间的推移，我们对使用水性催化聚合制备各向异性聚合物纳米晶体的见解可能使我们能够创造聚合物基于纳米粒子组装的材料“。