近日，中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司博士研究生郭贊如，在導(dǎo)師馮玉軍研究員的指導(dǎo)下完成的“CO2響應(yīng)‘智能’單壁碳納米管”（CO2-responsive ‘smart’ single-walled carbon nanotubes）的研究論文在材料科學(xué)期刊《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上發(fā)表（Adv. Mater., 2013, 25(4): 584–590）。

    文章針對單壁碳納管難以分散和在生物醫(yī)學(xué)、傳感器、檢測器等特定應(yīng)用領(lǐng)域需要智能化修飾的特點(diǎn)，以及傳統(tǒng)刺激響應(yīng)因子如pH、溫度、光和氧化還原反應(yīng)等的不足，利用CO2作為刺激方式用于單壁碳納米管分散和性能的智能控制。首先采用可逆加成—斷裂鏈轉(zhuǎn)移（RAFT）活性聚合等化學(xué)手段制備出結(jié)構(gòu)規(guī)整、分子量分布窄、含有疊氮基團(tuán)的母體聚合物，然后采用高效“點(diǎn)擊”反應(yīng)將具有CO2響應(yīng)特性的脒基以及能夠和碳納米管發(fā)生π—π疊合作用的芘基引入到該聚合物主鏈上，得到能夠和單壁碳納米管相互作用的CO2響應(yīng)型聚合物。研究發(fā)現(xiàn)，該聚合物和單壁碳納米管形成的雜化材料能均勻、穩(wěn)定地分散在二氯甲烷等有機(jī)溶劑中；通入CO2后，該雜化材料能在二氯甲烷和水的混合溶劑中發(fā)生疏水到親水的相轉(zhuǎn)變過程，在純水中能隨著循環(huán)通入或排出CO2而發(fā)生分散和團(tuán)聚之間的可逆轉(zhuǎn)變。

    該研究不僅提出了一種新穎的分散碳納米管的方式，而且也開辟了一條單壁碳納米管智能化及在生物醫(yī)學(xué)材料等領(lǐng)域的應(yīng)用的新途徑。研究得到了四川省杰出青年基金（2010JQ0029）和國家自然科學(xué)基金（21273223，21173207）的資助。