Page 16 - 精细化工2019年第10期
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·1982· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
一类组装基元，可以发生可控自组装，用于制备超 2 两亲性 Janus 纳米粒子制备方法的研究
结构；两亲性 Janus 在催化剂、功能涂层以及生物 进展
传感器也有重要的应用价值。
由于粒子表面自由能趋向于最低，因此采用传 模板法制备两亲性 Janus 纳米粒子主要是利用
统方法制备纳米粒子极易形成化学组成均匀的表面 其空间限域作用和结构导向作用对纳米粒子的尺
粒子，很难得到两亲性 Janus 粒子。模板法可以有 寸、形貌、结构和排列等进行有效的调控 [6-7] 。根据
效控制所合成纳米材料的形貌、结构和大小，因而 模板法自身的特点和局限能力不同，模板法可分为
成为目前制备纳米材料的一种重要手段，其主要特 硬模板、软模板、牺牲模板以及无模板法。
点是不管是在液相或气相中发生化学反应，其反应 2.1 硬模板法
都是在有效控制的区域内，因此成为制备两亲性 硬模板法主要是通过一定的键合作用将粒子吸
Janus 粒子的有效手段。本文系统地综述了基于模板 附在模板上，如图 1 所示，首先将粒子固定在模板
法介绍了两亲性 Janus 粒子的制备方法以及应用领 上对粒子的一半进行保护遮盖，然后通过物理或化
域，将从硬模板法、软模板法、牺牲模板法以及无 学作用对裸露的另一半进行改性，最后通过物理化
模板法等方面进行介绍，并对两亲性 Janus 粒子的 学法去掉模板得到两亲性 Janus 粒子。对裸露粒子
应用进行综述。 常用的改性方法有微接触印刷法、紫外光诱导聚合
法、等离子体反应法等。
图 1 硬模板制备两亲性 Janus 纳米粒子的示意图
Fig. 1 Schematic diagram of preparation of amphiphilic Janus nanoparticles by hard template method
2.1.1 微接触印刷法 采用该法制备 A-B 型、A-B-A 型和 A-B-C 型 Janus
[8]
微接触印刷法是通过弹性印章直接将功能基团 粒子 ，具有操作方法灵活多变的特点。
[1]
修饰到粒子上。1989 年，Casagrande 等 首次使用 2.1.2 紫外光诱导聚合法
微接触印刷法制备了两亲性 Janus 微球，先将微球 紫外光聚合是在纳米粒子上连接光反应性材
的一半沉积在纤维素表面以保护微球的一个半球 料，然后将具有光引发剂的粒子固定在紫外灯下，
面；然后将聚二甲基硅氧烷制成弹性印章，以十八 选择性地在纳米粒子的一边表面接枝聚合或发生偶
烷基三氯硅烷（OTS）为“墨水”，用微接触印刷法 联反应，从而制备聚合物 Janus 纳米粒子。马金欣
[9]
与未保护半球面反应使其另一个半球表面疏水化； 等 首先合成具有光活性基团的 SiO 2 ，将其固定在
最后，将纤维素溶解后释放出玻璃微球，从而得到 PS 模板上，以紫外光灯选择性地对具有活性基团的
两亲性 Janus 微球。 SiO 2 表面进行照射，从而获得两亲性 Janus 纳米粒子。
微接触印刷法适用于多种不同表面，如图 2 所示。 紫外光聚合可以通过辐照与未辐照表面的差异
性制备 Janus 粒子。将这种原理与高分子反应结合
起来，使用紫外光聚合法可以成功地选择不同尺寸
的聚合物颗粒、双色或两亲性 Janus 粒子 [10] 。
2.1.3 等离子体反应法
等离子体的种类有很多，用于制备两亲性 Janus
粒子主要用到低温等离子体气相化学沉积（PCVD）
和等离子体刻蚀法。
图 2 A-B 、A-B-A 和 A-B-C 型 Janus 粒子 [8]
Fig. 2 A-B, A-B-A and A-B-C Janus particles [8] PCVD 法是将反应气体(一般两种以上)通入反
