Janus材料

Janus材料因其独特的结构和多重性能集成及广泛的应用前景，已成为近二十年来材料领域中的一个研究热点。Janus颗粒为设计新型颗粒乳化剂、多相催化剂、自驱动纳米马达及作为构筑单元组装形成功能超结构等交叉领域提供了理想的科研平台，在物理、化学、材料及生物等领域的交叉应用方面展现出诱人前景。本书从Janus材料的理论、设计与合成、特性及典型应用等方面介绍Janus材料的研究进展及面临的挑战，为读者全面了解Janus材料提供参考与指导。

序一
序二
前言
第1章DNA功能化Janus颗粒1
1.1DNA的结构与DNA功能化颗粒1
1.2各向同性颗粒的自组装行为3
1.3各向异性颗粒的自组装行为8
1.4不对称功能化与Janus颗粒的自组装10
1.5Janus颗粒自组装的理论模型与模拟计算17
参考文献24
第2章微流控可控构建Janus颗粒及其应用27
2.1引言27
2.2微流控可控制备Janus颗粒28
2.2.1以液滴为模板制备Janus颗粒28
2.2.2通过快速混合纳米共沉淀法制备Janus纳米颗粒35
2.3微流控可控制备Janus颗粒的应用38
2.3.1Janus颗粒作为颗粒表面活性剂38
2.3.2Janus颗粒用于显示技术42
2.3.3Janus颗粒用于检测技术45
2.4小结与展望46
参考文献46
第3章嵌段共聚物自组装构筑Janus纳米颗粒50
3.1引言50
3.2嵌段共聚物溶液自组装与链段重排构筑Janus纳米颗粒51
3.3嵌段共聚物自组装-交联-解组装构筑Janus纳米颗粒53
3.3.1本体自组装-交联-解组装法53
3.3.2溶液自组装-交联-解组装法54
3.3.3三维受限组装-交联-解组装法55
3.4界面诱导嵌段共聚物组装构筑Janus纳米颗粒58
3.4.1界面诱导吸附-交联法58
3.4.2中性界面三维受限组装法60
3.5小结与展望61
参考文献62
第4章乳液法制备Janus颗粒65
4.1引言65
4.2种子乳液法66
4.2.1种子乳液聚合机理66
4.2.2基于种子乳液聚合制备聚合物-聚合物Janus颗粒68
4.2.3基于种子乳液聚合制备聚合物-无机物Janus颗粒75
4.3乳液中受限相分离法78
4.3.1分散相挥发诱导相分离78
4.3.2聚合反应诱导相分离81
4.3.3Janus乳液84
4.4乳液界面诱导分区材料化86
4.4.1功能化Janus纳米片制备86
4.4.2基于Janus纳米片的高分子共混体系增强89
4.5小结与展望91
参考文献91
第5章分子内交联制备Janus纳米颗粒97
5.1单链纳米颗粒97
5.1.1引言97
5.1.2SCNPs的制备方法99
5.1.3SCNPs的形貌111
5.1.4SCNPs的应用112
5.2单官能团无机颗粒的接枝115
5.2.1无模板法118
5.2.2固相合成118
5.2.3快速终止法119
5.2.4ssDNA-Au120
参考文献121
第6章金基有机无机杂化非对称纳米颗粒的制备及其生物学应用128
6.1引言128
6.1.1非对称颗粒128
6.1.2Au基非对称纳米颗粒128
6.2Au基非对称纳米颗粒的种类及制备129
6.2.1基于小分子配体的Au基非对称纳米颗粒129
6.2.2基于聚合物配体的Au基非对称纳米颗粒132
6.2.3基于DNA的Au基非对称纳米颗粒137
6.2.4Au基非对称囊泡139
6.3性质与应用141
6.3.1自组装构筑新结构141
6.3.2生物成像及传感143
6.3.3光热治疗146
6.3.4自推进式纳米马达147
6.3.5催化及其他149
6.4小结与展望149
参考文献150
第7章纳米颗粒表面活性剂和结构化液体156
7.1引言156
7.2纳米颗粒液/液界面自组装及堵塞行为156
7.2.1纳米颗粒液/液界面自组装156
7.2.2纳米颗粒液/液界面堵塞行为160
7.3纳米颗粒表面活性剂162
7.3.1纳米颗粒表面活性剂的概念162
7.3.2纳米颗粒表面活性剂的影响因素164
7.4基于纳米颗粒表面活性剂构筑结构化液体166
7.4.1双连续型乳液凝胶的剪切制备166
7.4.2全液相模塑成型169
7.4.3全液相3D打印171
7.5纳米颗粒表面活性剂的应用173
7.5.1全液相“芯片实验室”173
7.5.2Pickering乳液及多孔材料176
7.5.3铁磁性液体179
7.6聚电解质表面活性剂182
7.7Janus纳米颗粒的堵塞行为184
7.8小结与展望188
参考文献189
第8章Janus材料在聚合物共混体系中的应用194
8.1聚合物共混体系的相分离行为194
8.1.1聚合物共混体系的形态结构194
8.1.2聚合物共混体系的相分离动力学195
8.1.3聚合物共混体系的界面及界面效应196
8.2Janus材料197
8.2.1Janus材料概述197
8.2.2聚合物刷Janus材料的制备198
8.3Janus材料在聚合物共混体系中的应用201
8.3.1界面增容201
8.3.2增强增韧208
8.4小结与展望212
参考文献213
第9章Janus胶体的乳液界面组装及其应用216
9.1引言216
9.2界面自组装216
9.2.1球形Janus胶粒的界面组装218
9.2.2哑铃形Janus胶粒的界面组装221
9.2.3Janus纳米片的界面组装223
9.3构筑微胶囊功能材料226
9.4催化应用227
9.4.1调控反应活性227
9.4.2调控反应选择性231
9.4.3串联催化233
9.4.4光催化234
9.4.5其他应用236
9.5小结与展望238
参考文献239
第10章Janus胶体马达242
10.1引言242
10.2Janus胶体马达的制备方法244
10.2.1自组装244
10.2.2物理气相沉积246
10.2.3电化学沉积248
10.2.4其他Janus胶体马达制备技术249
10.3Janus胶体马达的驱动方式249
10.3.1化学驱动250
10.3.2光驱动257
10.3.3磁场驱动258
10.3.4超声场驱动259
10.3.5混合场驱动260
10.4Janus胶体马达的运动控制策略260
10.4.1运动速度控制261
10.4.2运动方向控制261
10.4.3运动启动/停止控制263
10.4.4集群行为控制265
10.5Janus胶体马达的应用268
10.5.1Janus胶体马达在生物医学上的应用268
10.5.2Janus胶体马达在环境治理领域的应用270
10.5.3纳米工程272
10.6小结与展望272
参考文献274