文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1001841723001936
近期，我组郑宏志博士等人提出了一种通过质子化和去质子化以可控和可逆的方式将天然大分子组装成纳米纤维的策略。通过质子化和去质子化控制静电相互作用，可以精确控制组装的纳米结构的尺寸和形态。强的静电相互作用有助于产生高强度的大纳米纤维，而弱的静电相互作用则产生更细的纳米纤维或纳米颗粒。特别是，纳米纤维的组装、分解和重新组装通过质子化和去质子化可逆地发生，从而为精确控制纳米纤维的组装过程和结构开辟了新途径。可逆组装允许纳米结构动态重组以响应环境的微妙扰动。所制备的 CSNF 机械强度高，可用作纳米构件来制造高强度薄膜、电线和稻草。这项研究为新型功能材料的仿生合成提供了许多机会。
团队提出了一种通过带电基团的质子化和去质子化反应，由天然多糖（即阳离子壳聚糖（CS）和阴离子海藻酸钠（SA））可控且可逆地组装纳米纤维（CSNF）。CS和SA之间的静电相互作用为可控和可逆组装提供驱动力和可恢复的非共价相互作用。通过调节CS中的-NH2和SA中的-COO−的质子化和去质子化，可以精确控制组装纳米结构的形貌，并且可以可逆地发生纳米纤维的拆卸/重组。所制备的纳米纤维展示了其在可降解材料中的潜在应用。这项研究提供了一种利用天然大分子制造结构可控纳米纤维的有效方法，并为先进材料的制造开辟了许多可能性。