通过设计与纳米粒子具有可调相互作用的刺激响应表面，可以实现对界面处纳米粒子的精确控制。

近日，宾夕法尼亚大学Russell J. Composto，Karen I. Winey证明了聚合物刷可以通过调整缓冲溶液的pH值，根据大小选择性地吸附纳米粒子。

文章要点

1）具体来说，研究人员开发了一种简便的聚合物刷制备方法，该方法使用沉积在接枝聚苯乙烯层上的对称聚苯乙烯-b-聚（2乙烯基吡啶）（PS-b-P2VP）嵌段共聚物。

2）该方法基于PS-b-P2VP薄膜的组装，该薄膜定向有平行薄片，在PS-b-P2VP顶部层剥离后仍然存在。研究人员使用X射线反射率和原子力显微镜对P2VP刷进行了表征。

3）缓冲液pH值用于调整柠檬酸盐包覆的金纳米粒子(AuNP)与行为类似于聚合物刷的顶部P2VP块之间的相互作用。在低pH值（~4.0）下，P2VP刷子被强烈拉伸并显示出高密度的吸引点，而在中性pH值（~6.5）下，P2VP刷子仅轻微拉伸并且吸引点较少。

4）具有耗散功能的石英晶体微天平监测吸附热力学作为AuNP直径（11和21nm）和缓冲液pH值的函数。中性pH值为纳米粒子提供了有限的渗透深度，并提高了11 nm AuNP吸附的尺寸选择性。作为概念证明，研究人员将P2VP刷子暴露于各种大小AuNP的混合物中，以展示对较小AuNP的选择性捕获。

这项研究显示了使用pH敏感聚合物刷创建用于纳米颗粒大小分离的设备的潜力。

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Ye Chan Kim, et al, pH-Mediated Size-Selective Adsorption of Gold Nanoparticles on Diblock Copolymer Brushes, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c00212

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c00212