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  液-液相分離是多組分體系中的常見(jiàn)物理現(xiàn)象，在生物系統(tǒng)和合成材料中起著重要作用。例如：在細(xì)胞膜表面，磷脂和生物大分子可以通過(guò)相分離形成功能化微區(qū)，在生命活動(dòng)中傳遞信號(hào)和運(yùn)送物質(zhì)；在高分子乳液中，通過(guò)液-液相分離制備的各種復(fù)雜的納米粒子或膠囊可以負(fù)載物質(zhì)進(jìn)行控制釋放，在藥物輸送、食品和化妝品行業(yè)有廣泛應(yīng)用。在過(guò)往的研究中，人們可以利用表面活性劑調(diào)控液滴的形狀和結(jié)構(gòu)，表明界面作用十分重要，但是界面性質(zhì)對(duì)液-液相分離熱力學(xué)平衡態(tài)結(jié)構(gòu)的普適規(guī)律，特別是界面作用對(duì)相分離動(dòng)力學(xué)路徑的影響，尚不清楚。

  近期，南開(kāi)大學(xué)史偉超研究員課題組通過(guò)嵌段共聚物調(diào)節(jié)液滴的界面張力，研究了一系列高分子共混物在液-液界面的相分離行為，并結(jié)合熱力學(xué)分析模型，總結(jié)了界面張力與相分離平衡態(tài)結(jié)構(gòu)的普適相圖，并進(jìn)一步揭示了界面張力對(duì)相分離動(dòng)力學(xué)路徑的影響機(jī)制。

圖1. PCL/PLA雙乳滴的制備與相分離結(jié)構(gòu)。(a)為玻璃毛細(xì)管裝置中雙乳液滴的制備。(b-d)為相分離后PCL/PLA的眼球狀液滴。(e)為不同PCL含量下相分離的液滴結(jié)構(gòu)。

圖2. 液滴相分離的三種熱力學(xué)平衡態(tài)結(jié)構(gòu)：眼球狀（a）、Janus雙殼（b）以及反眼球狀（c）；液滴相分離的普適相圖（d）；以及線性鋪展系數(shù)關(guān)系（e）。

圖3. 液滴相分離的熱力學(xué)路徑示意圖。

  最后，本研究探索了由于液滴揮發(fā)速率誘導(dǎo)的非平衡態(tài)相分離結(jié)構(gòu)，并將液滴界面與平面基板上的相分離做了對(duì)比，強(qiáng)調(diào)了界面張力對(duì)于液滴界面相分離的主導(dǎo)作用。本研究有助于理解液滴界面上的液-液相分離行為，也為其它復(fù)雜體系的相分離行為研究提供了理論參考和分析依據(jù)。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.3c01157

招生信息

  史偉超研究員課題組以高分子化學(xué)與物理為基礎(chǔ)，以多學(xué)科領(lǐng)域中的交叉研究為導(dǎo)向，應(yīng)用國(guó)家大科學(xué)裝置實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，闡釋復(fù)雜體系中“化學(xué)組成--多相態(tài)結(jié)構(gòu)--功能性質(zhì)”之間的關(guān)系。課題組招收2024級(jí)博士生1名，碩士生2名：

1、2024級(jí)學(xué)術(shù)型博士研究生1名

  擬通過(guò)“申請(qǐng)-考核”方式錄取。申請(qǐng)人應(yīng)具備高分子物理或高分子化學(xué)科研背景，以及較高的英語(yǔ)閱讀寫(xiě)作水平。已發(fā)表科研論文是加分項(xiàng)，但不是必須要求。優(yōu)先考慮聚合物電解質(zhì)研究方向、或在散射技術(shù)方面有較好研究基礎(chǔ)的申請(qǐng)人。具體申請(qǐng)要求請(qǐng)參見(jiàn)南開(kāi)大學(xué)官網(wǎng)：https://chem.nankai.edu.cn/2022/1014/c24089a485729/page.htm

2、2024級(jí)學(xué)術(shù)型碩士研究生2名

  擬通過(guò)本科生保送以及全國(guó)研究生招生考試錄取，歡迎同學(xué)聯(lián)系。