可见光引发的SI-RAFT聚合制备金纳米棒致密聚合物刷及其胶体稳定性研究

《Nanoscale》：Dense Polymer Brush Growth from Gold Nanorod Surfaces Enabled by a Lipoic Acid-Derived RAFT AgentOpen Access

　　金纳米棒（AuNRs）的聚合物功能化提供了一种调控其胶体稳定性、界面相互作用以及集成到先进功能性纳米复合材料中的途径——然而，在不损害纳米棒结构或表面化学性质的前提下实现致密聚合物刷仍然具有挑战性。在此，我们开发了一种温和的、室温条件下表面引发的可逆加成-断裂链转移（SI-RAFT）策略，该策略能够在可见光下直接从AuNR表面进行聚合物生长。将硫辛酸衍生的链转移剂（LA-CTA）固定在AuNRs上，随后通过蓝光光引发转移终止剂聚合（λ = 460 nm）进行活化，从而无需热引发剂或外加金属催化剂。以丙烯酸甲酯作为模型单体，该方法产生了致密的聚（丙烯酸甲酯）刷，同时基本保留了AuNRs的各向异性等离激元响应，并在有机溶剂中赋予了优异的胶体稳定性。将表面生长的聚合物从纳米颗粒上切割下来并直接进行表征，得到数均分子量为48.9-176.1 kg mol^-1，分散度低至? = 1.20。热重分析表明高接枝密度σ ≈ 0.73-0.85 chains nm^-2。时间分辨¹H NMR进一步显示，在可见光照射下单体转化率持续增加，证实了表面结合RAFT试剂的聚合物持续生长。这项工作不仅为聚合物包覆的AuNRs提供了一条途径，还确立了光引发转移终止剂SI聚合作为独立控制和定量探究各向异性纳米颗粒表面聚合物生长的平台。温和的反应条件、高刷密度、可调链长以及对接枝聚合物群体的直接表征相结合，为设计聚合物-纳米颗粒杂化材料奠定了基础，其中界面聚合物结构可以与胶体、光学和材料性能系统地联系起来。