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為什么聚苯乙烯微球頻繁登上頂刊？

先豐納米 2023-09-25 | 閱讀：923

聚苯乙烯（Polystyrene，簡稱PS）是世界上用量最大的“五大通用塑料”品種之一，廣泛應(yīng)用于制造家用電器等硬質(zhì)塑料品。然而就是這樣一個看似平平無奇的材料，卻給了研究人員無限的靈感來源，并頻繁登上各大頂刊，本期小豐整理了3篇近期聚苯乙烯微球的文獻(xiàn)報道，一起看下吧~

Nano Letters：智能可逆雙向結(jié)構(gòu)彩色薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計

結(jié)構(gòu)色是通過改變微觀界面結(jié)構(gòu)讓光在界面上發(fā)生反射折射干涉等，從不同的角度可以看到不一樣的光澤及色彩效果。然而由于結(jié)構(gòu)色在反射和透射狀態(tài)之間的切換本身缺乏自主調(diào)節(jié)，限制了其在不同場景下的應(yīng)用。

2023年7月27日，Nano Letters報道了一種智能雙向結(jié)構(gòu)色PC薄膜，采用填充PDMS的PS微球進(jìn)行熱輔助自組裝制備，其折射率接近PS微球。在柔性PC薄膜的基礎(chǔ)上，研究人員成功地通過引入電致變色、熱致變色和光致變色材料來操控響應(yīng)式PC薄膜，使其可以通過電、溫度、光等外部信號主動切換反射和透射狀態(tài)，從而影響薄膜的顏色。

此外，PC薄膜彩色顯示器還可以通過改變視角或入射光角度來控制。值得注意的是，這種結(jié)構(gòu)色膜具有突出的偏振靈敏度，有限元理論分析和實(shí)驗(yàn)觀察均表明，結(jié)構(gòu)色的角度依賴性拓寬了顯示色域，為實(shí)現(xiàn)下一代多色顯示和智能窗戶提供了新的思路。

文獻(xiàn)名稱：Structural Design of Intelligent Reversible Two-Way Structural Color Films

DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c01788

ACS Catalysis：光氧化降解聚苯乙烯實(shí)現(xiàn)不同的產(chǎn)物選擇性

將聚苯乙烯升級再造為有價值的商品原料對于減少塑料垃圾至關(guān)重要。目前通過光氧化將PS降解為氧化芳香族化合物成為一種新的改造方式。

2023年8月4日，ACS Catalysis報道了研究人員利用氯自由基和溴自由基的反應(yīng)性差異來研究PS的降解機(jī)理。氯自由基降解主要產(chǎn)生苯甲酸（50mol%），而溴自由基則更傾向于苯乙酮（兩種產(chǎn)物均為4mol%）。在進(jìn)行了多項(xiàng)機(jī)理研究后，研究人員發(fā)現(xiàn)3°C-H 鍵的活化是形成苯乙酮的必要條件。然而，要生成苯乙酮，H-Br的第二個氫原子轉(zhuǎn)移可使聚合物鏈末端的甲基發(fā)生重整。

最后，在掌握了機(jī)理之后，通過添加外部溴源以增加HBr的濃度，從而提高了苯乙酮的產(chǎn)量，使其成為主要的降解產(chǎn)物。該項(xiàng)工作加深了人們對聚苯乙烯降解機(jī)理的了解，為后續(xù)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)不同PS降解物的選擇性提供了依據(jù)。

文獻(xiàn)名稱：Mechanistic Insights Enable Divergent Product Selectivity in Catalyst-Controlled Photooxidative Degradation of Polystyrene

DOI: 10.1021/acscatal.3c02516

Advanced Science：環(huán)境微塑料加劇動脈粥樣硬化進(jìn)程

最新的研究發(fā)現(xiàn)，納米塑料（MNPs）可能會導(dǎo)致動脈粥樣硬化，但其潛在機(jī)制仍不清楚。

2023年5月5日，Advanced Science報道了研究人員以高脂肪飲食為誘餌，讓ApoE-/-老鼠口服2.5-250mg/kg的聚苯乙烯納米塑料（PS-NPs，50nm）持續(xù)19周，研究發(fā)現(xiàn)，小鼠血液和主動脈中的PS-NPs 會加劇動脈僵化，促進(jìn)動脈粥樣硬化斑塊的形成。此外，PS-NPs可通過經(jīng)口染毒的外暴露方式進(jìn)入體循環(huán)，到達(dá)肝臟和主動脈。

后續(xù)的研究表明，長鏈脂酰肉堿（LCACs）通過上調(diào)巨噬細(xì)胞表面的清道夫受體MARCO加重PS-NP誘導(dǎo)的動脈粥樣硬化。該研究為微納米顆粒誘導(dǎo)心血管毒性的機(jī)制提供了新的視角，并強(qiáng)調(diào)了微納米顆粒與內(nèi)源性代謝物對心血管系統(tǒng)的聯(lián)合作用。

文獻(xiàn)名稱：Long-Chain Acyl Carnitines Aggravate Polystyrene Nanoplastics-Induced Atherosclerosis by Upregulating MARCO

DOI: 10.1002/advs.202205876

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