嵌段共聚物的自组装为无机纳米材料的易组织和模板化提供了机会。近日，美国空军研究实验室Matthew B. Dickerson报道了由聚(甲基丙烯酸甲酯)-b-聚丙烯酸正丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA-b-PnBA-b-PMMA）、聚(甲基丙烯酸甲酯)（PMMA）和聚碳硅烷（PCS）组成的嵌段共聚物（BCP）/陶瓷前体聚合物（PCP）体系，以全面地了解该体系可以获得的聚合物共混物和后续的陶瓷形貌。
文章要点
1）研究人员制备了具有球形，蠕虫状和双连续形态的凝胶，并将其加工以设计具有可调纳米级孔隙率的碳化硅基陶瓷结构。
2）研究人员讨论了组成聚合物对该体系结构和流变性的影响。发现沉积的凝胶形态中的驱动力是PCS含量，与PMMA含量或来源无关。流变学和SAXS研究表明，胶束的胶束形态不影响其热可逆特性，但PMMA的来源明显改变了其流变特性。通过热处理将PCS转换为SiOC并去除BCP软模板，得到了纳米多孔陶瓷材料。孔径和形态均与用于模板化的凝胶胶束的孔径和形态相匹配。尽管所有三种形态的SiOC支撑柱尺寸都大致相同，但孔隙率却有所不同。
3）PMMA-b-PnBA-bPMMA BCP/PCP体系具有许多优点，包括：i）可商业化；ii）快速自组装动力学；iii）通过热解成功地将自组装纳米结构转化为陶瓷。这些优点，加上一系列可用的胶束形态，使得PMMA-b-PnBA-b-PMMA/PMMA/PCS体系成为制备各种模板化纳米结构的一个有吸引力的选择。
由于该体系易于使用且试剂相对便宜，因此可用于工业和科研中的催化、结构或热应用。
John J. Bowen, et al, Tailorable Micelle Morphology in Self-Assembling Block Copolymer Gels for Templating Nanoporous Ceramics, Macromolecules, 2020
DOI：10.1021/acs.macromol.0c01137
https://dx.doi.org/10.1021/acs.macromol.0c01137
