近日，材料科学与工程学院胡爱国教授带领的PSSP课题组在高分子可控合成方面取得新的进展，相关研究结果以研究论文在“Angew. Chem. Int. Ed.”在线发表(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201407387/abstract)。
          逐步聚合反应就是指具有两个或两个以上官能度的小分子相互连接在一起形成高分子的反应。当单体的官能度为2（如A2+B2）时，会形成线型聚合物。而当单体的平均官能度大于2（A2+B3，A3+B4）时，则会形成体型聚合物，这些聚合物往往会交联为不溶不熔的块体。尽管可控聚合领域已经开发了很多种方法制备其它形貌的高分子，但是对于由逐步聚合形成的高分子纳米粒子的可控合成依然是一个难解的问题。
          采用孔径可以调控的介孔硅支持的碳纳米膜（SS-CNM）为催化剂载体。胡爱国教授研究组通过在里面灌注钯（Pd）纳米粒子制备出一种限域型纳米反应器，对A3+B2型单体的suzuki偶联聚合反应进行了深入研究。由于Suzuki反应需要Pd纳米粒子做催化剂，而Pd纳米粒子又都在孔道内，导致聚合反应必须在孔道内发生。为此，聚合物纳米粒子的粒径严格由纳米反应器的孔径控制。在大孔的纳米反应器里生成了大粒径的可溶性共轭聚合物纳米粒子（SCMP），如果用小孔的纳米反应器，则得到小粒径的SCMP。粒径结果通过了DLS，TEM和GPC的交叉验证。如果将孔道的孔径固定，不论是采用什么样的单体，所得SCMP的粒径都是一样的。将大孔道里获得的大的SCMP放在小孔道的催化剂里去进一步功能化，没有任何反应；相反，将小的SCMP放在大孔道的催化剂体系里，则可顺利进行进一步的功能化。这些实验明确无误地证实Suzuki偶联反应只发生在孔道内。通过这种方法得到的SCMP均可以溶于常规有机溶剂中，并且可以很好地涂膜，有良好的荧光性能和加工性能。

A2+B3型单体在限域的纳米反应器里生成粒径可控高分子纳米粒子的示意图

        该文不仅仅给出一个SCMP制备的方法，更重要的是给出了一个制备粒径（乃至形貌）可控聚合物纳米粒子的通用方法。只要这个聚合反应是需要催化剂的，就可以将催化剂装在纳米反应器里，控制所得聚合物纳米粒子粒径。
          该工作得到了国家自然科学基金面上项目经费的资助。
          胡爱国教授就此文撰写了一个科普性的文章，参见科学网。