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Solvent Annealing of Striped Ellipsoidal Block Copolymer Particles: Reversible Control over Lamellae Asymmetry, Aspect Ratio, and Particle Surface

  • Solvent annealing is a versatile tool to adjust the shape and morphology of block copolymer (BCP) particles. During this process, polar solvents are often used for block-selective swelling. However, such water-miscible solvents can induce (partial) solubilization of one block in the surrounding aqueous medium, thus, causing complex structural variations and even particle disassembly. To reduce the complexity in morphology control, we focused on toluene as a nonpolar polystyrene-selective solvent for the annealing of striped polystyrene-b-poly(2-vinylpyridine) (PS-b-P2VP) ellipsoids. The selective stretching of PS chains produces unique asymmetric lamellae structures, which translate to an increase in the particle aspect ratio after toluene evaporation. Complete reversibility is achieved by changing to chloroform as a nonselective solvent. Moreover, surfactants can be used to tune block-selective wetting of the particle surface during the annealing; for example, a PS shell can protectSolvent annealing is a versatile tool to adjust the shape and morphology of block copolymer (BCP) particles. During this process, polar solvents are often used for block-selective swelling. However, such water-miscible solvents can induce (partial) solubilization of one block in the surrounding aqueous medium, thus, causing complex structural variations and even particle disassembly. To reduce the complexity in morphology control, we focused on toluene as a nonpolar polystyrene-selective solvent for the annealing of striped polystyrene-b-poly(2-vinylpyridine) (PS-b-P2VP) ellipsoids. The selective stretching of PS chains produces unique asymmetric lamellae structures, which translate to an increase in the particle aspect ratio after toluene evaporation. Complete reversibility is achieved by changing to chloroform as a nonselective solvent. Moreover, surfactants can be used to tune block-selective wetting of the particle surface during the annealing; for example, a PS shell can protect the internal lamellae structure from disassembly. Overall, this versatile postassembly process enables the tailoring of the structural features of striped colloidal ellipsoids by only using commercial BCPs and solvents.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:L. Navarro, Andreas ThünemannORCiD, D. Klinger
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):ACS Macro Letters
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:American Chemical Society
Jahrgang/Band:11
Ausgabe/Heft:3
Erste Seite:319
Letzte Seite:335
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Nanoparticle; Polymer; SAXS; Small-angle X-ray scattering
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Nano
DOI:10.1021/acsmacrolett.1c00665
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-543731
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International
Datum der Freischaltung:21.02.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:11.04.2022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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