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  聚乳酸是一種生物相容、生物可降解的高分子材料，經(jīng)過熔體或溶液加工后，在食品包裝、藥物遞送和醫(yī)療器械等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。聚乳酸包含三種典型的分子鏈結(jié)構(gòu)：左旋聚乳酸(PLLA)，右旋聚乳酸(PDLA)和內(nèi)消旋聚乳酸(mPLA)。三種手性高分子具有完全相同的化學(xué)組成，只有空間手性略有差異。基于這種分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以往大量的工作深入研究了手性聚乳酸的結(jié)晶行為，通常默認(rèn)不同手性的聚乳酸完全混溶。近年來，極少數(shù)研究開始對(duì)聚乳酸的相容性提出了質(zhì)疑，但至今仍缺少直接的相分離實(shí)驗(yàn)證據(jù)和深入的熱力學(xué)理論認(rèn)識(shí)。基于溶液加工技術(shù)和對(duì)以上問題的考慮，南開大學(xué)史偉超研究員課題組在較寬的范圍內(nèi)調(diào)整聚乳酸混合物的分子量，研究了聚乳酸溶液在雙乳液中的相轉(zhuǎn)變行為，揭示了手性聚乳酸對(duì)映體之間存在微弱的排斥相互作用，建立了液-液相分離和結(jié)晶之間的熱力學(xué)相圖。研究成果以“Polymer Chirality Modulates Phase Transitions at Liquid-Liquid Interface”為標(biāo)題，發(fā)表在高分子領(lǐng)域權(quán)威期刊Macromolecules上，詳細(xì)闡述了實(shí)驗(yàn)方法和理論分析。

圖1. 不同分子量PLLA/mPLA/DCM雙乳液液滴的相轉(zhuǎn)變過程示意圖和微膠囊結(jié)構(gòu)。低分子量混合物通過PLLA的同質(zhì)結(jié)晶形成紡錘形微膠囊，而高分子量混合物由液-液相分離主導(dǎo)形成眼球狀微膠囊。

圖2. 不同分子量的PLLA/PDLA/DCM雙乳液液滴的相轉(zhuǎn)變過程示意圖和微膠囊結(jié)構(gòu)。低分子量混合物通過立構(gòu)復(fù)合結(jié)晶形成球形微膠囊，而高分子量混合物由液-液相分離主導(dǎo)形成多相共殼微膠囊。

圖3. (a) PLLA_142k/mPLA_66k/DCM和(b)PLLA_142k/PDLA_142k/DCM溶液的三元相圖。DCM代表二氯甲烷，是聚乳酸的良溶劑。黑色曲線為液-液相分離共存線，橙色和綠色線分別代表PLLA和PDLA的同質(zhì)結(jié)晶，紫色線表示PLLA/PDLA的立體復(fù)合結(jié)晶。黑色和紅色圖標(biāo)分別代表HC和SC的飽和濃度。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.4c01739

  南開大學(xué)史偉超課題組正在以高分子物理為核心開展多學(xué)科交叉研究，擬招收2025級(jí)博士、碩士研究生。博士研究生申請(qǐng)人應(yīng)具備高分子物理、軟物質(zhì)物理、或高分子化學(xué)等學(xué)科的教育背景，有聚電解質(zhì)研究、散射技術(shù)、精確嵌段共聚物合成等方面科研背景優(yōu)先。擬通過“申請(qǐng)-考核”方式錄取，申請(qǐng)人的科研基礎(chǔ)主要通過面試交流考察。具體要求請(qǐng)參見南開大學(xué)官網(wǎng)：https://chem.nankai.edu.cn/2022/1014/c24089a485729/page.htm

  請(qǐng)將相關(guān)的申請(qǐng)材料直接發(fā)送至郵箱：weichaoshi@nankai.edu.cn