综述
李牧舟a, 徐婷婷a, 胡欣b,*, 孙冰c,*, 朱宁a,*
投稿日期:2026-03-12
作者简介:胡欣,西安交通大学材料科学与工程博士,南京工业大学材料科学与工程学院教授. 主要从事功能高分子材料开发及微化工制备研究,加入南工至今以第一或通讯作者(含共同作者)在ACS Appl. Mater. Interfaces、ACS Macro Lett.、ACS Appl. Polym. Mater.、Chem. Eng. J.、Carbohydr. Polym.等期刊发表论文40余篇,主持国家自然科学基金面上项目和青年项目各1项、企业委托开发项目3项,获中国化工学会基础研究成果奖一等奖,入选江苏省科技副总.孙冰,美国加州理工学院博士,中石化安全工程研究院化工过程安全研究所所长、研究员,主要从事化工过程安全技术开发、新型本质安全化工艺与装备开发工作; 在Angew. Chem. Int. Ed等期刊发表SCI论文70余篇; 获国内外授权发明专利80余件; 研究成果曾获化工学会基础研究一等奖、石化联合会科技进步一等奖等科技奖励; 担任国家重点研发计划首席科学家,获得侯德榜化工科学技术创新奖等荣誉.朱宁,浙江大学高分子化学与物理专业博士,南京工业大学生物与制药工程学院教授; 主要研究化工新材料绿色制造; 加入南工以来作为第一或通讯作者(含共同)在Nat. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Funct. Mater.、AIChE J.、ACS Appl. Mater. Interfaces等期刊发表论文50余篇; 授权中国发明专利50余件、美国专利5件; 主持科技部项目课题1项/子课题1项、国家自然科学基金面上项目3项/青年项目1项、企业委托开发项目6项,获省部级科研奖励6项.
基金资助:Li Muzhoua, Xu Tingtinga, Hu Xinb,*, Sun Bingc,*, Zhu Ninga,*
Received:2026-03-12
Contact:
*E-mail: xinhu@njtech.edu.cn, sunb.qday@sinopec.com, ningzhu@njtech.edu.cn
Supported by:文章分享
聚合诱导自组装(PISA)作为高效制备高固含量、形貌多样聚合物纳米颗粒的新策略, 在高分子合成化学等领域引起了广泛的研究兴趣. 相较于传统釜式间歇反应, 基于微反应器的流动化学与聚合诱导自组装相结合, 展示出更快的反应速度、独特的高级形貌、更好的与新技术耦合赋能等诸多优势. 本文聚焦连续流聚合诱导自组装, 分别介绍了连续流热引发PISA、连续流光诱导PISA、耦合新技术PISA的研究进展, 对相关领域存在的机遇与挑战进行了探讨和展望, 希望对流动化学和聚合诱导自组装的发展提供借鉴.
李牧舟, 徐婷婷, 胡欣, 孙冰, 朱宁. 连续流聚合诱导自组装[J]. 化学学报, doi: 10.6023/A26030073.
Li Muzhou, Xu Tingting, Hu Xin, Sun Bing, Zhu Ning. Continuous-Flow Polymerization-Induced Self-Assembly[J]. Acta Chimica Sinica, doi: 10.6023/A26030073.
| [1] Kataoka K.; Harada A.; Nagasaki Y.Adv. Drug Del. Rev. 2012, 64, 37. [2] Lee D. E.; Koo H.; Sun I. C.; Ryu J. H.; Kim K.; Kwon I. C.Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 2656. [3] Samanta S.; Banerjee S. L.; Ghosh S. K.; Singha N. K.ACS Appl Mater Interfaces. 2019, 11, 44722. [4] Blackman L. D.; Varlas S.; Arno M. C.; Fayter A.; Gibson M. I.; O'reilly, R. K.ACS Macro Lett. 2017, 6, 1263. [5] Jang S. G.; Audus D. J.; Klinger D.; Krogstad D. V.; Kim B. J.; Cameron A.; Kim S. W.; Delaney K. T.; Hur S. M.; Killops K. L.; Fredrickson G. H.; Kramer E. J.; Hawker C. J.J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 6649. [6] Ding J.; Zhao X.; Long S.; Sun W.; Du J.; Fan J.; Peng X.Smart Mol. 2025, 3, e70014. [7] Mai Y.; Eisenberg A.Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 5969. [8] Fessi H.; Puisieux F.; Devissaguet J. P.; Ammoury N.; Benita S.Int. J. Pharm. 1989, 55, R1. [9] Jain S.; Bates F. S.Science. 2003, 300, 460. [10] Hayward R. C.; Pochan D. J.Macromolecules. 2010, 43, 3577. [11] Won Y. Y.; Davis H. T.; Bates F. S.Science. 1999, 283, 960. [12] Jain S.; Bates F. S.Macromolecules. 2004, 37, 1511. [13] Derry M. J.; Fielding L. A.; Armes S. P.Prog. Polym. Sci. 2016, 52, 1. [14] Warren N. J.; Armes S. P.J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 10174. [15] Boisse S.; Rieger J.; Belal K.; Di-Cicco, A.; Beaunier, P.; Li, M. H.; Charleux, B.Chem. Commun. 2010, 46, 1950. [16] Groison E.; Brusseau S.; D'agosto, F.; Magnet, S.; Inoubli, R.; Couvreur, L.; Charleux, B.ACS Macro Lett. 2012, 1, 47. [17] Zhang X.; Boissé S.; Zhang W.; Beaunier P.; D’agosto F.; Rieger J.; Charleux B.Macromolecules. 2011, 44, 4149. [18] Farmer, M. a. H.; Musa, O. M.; Armes, S. P.J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 16926. [19] D'agosto, F.; Rieger, J.; Lansalot, M.Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 8368. [20] Li C.; Zhao W.; He J.; Zhang Y.; Zhang W.Angew. Chem., Int. Ed. 2022, 61, e202202448. [21] Delaittre G.; Dire C.; Rieger J.; Putaux J. L.; Charleux B.Chem. Commun. 2009, 2887. [22] Charleux B.; Delaittre G.; Rieger J.; D’agosto F.Macromolecules. 2012, 45, 6753. [23] Sugihara S.; Blanazs A.; Armes S. P.; Ryan A. J.; Lewis A. L.J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15707. [24] Gyorgy C.; Armes S. P.Angew. Chem., Int. Ed. 2023, 62, e202308372. [25] Wang L.; Ding Y.; Liu Q.; Zhao Q.; Dai X.; Lu X.; Cai Y.ACS Macro Lett. 2019, 8, 623. [26] Jennings J.; Cornel E. J.; Derry M. J.; Beattie D. L.; Rymaruk M. J.; Deane O. J.; Ryan A. J.; Armes S. P.Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 10848. [27] An N.; Chen X.; Yuan J.Polym. Chem. 2021, 12, 3220. [28] Wang X.; An Z.Macromol. Rapid Commun. 2019, 40, e1800325. [29] Chen S.-L.; Shi P.-F.; Zhang W.-Q.Chin. J. Polym. Sci. 2017, 35, 455. [30] Luckerath T.; Koynov K.; Loescher S.; Whitfield C. J.; Nuhn L.; Walther A.; Barner-Kowollik, C.; Ng, D. Y. W.; Weil, T.Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 15474. [31] Wang G.; Wang Z.; Lee B.; Yuan R.; Lu Z.; Yan J.; Pan X.; Song Y.; Bockstaller M. R.; Matyjaszewski K.Polymer. 2017, 129, 57. [32] Matyjaszewski K.Macromolecules. 2012, 45, 4015. [33] Wang G.; Schmitt M.; Wang Z.; Lee B.; Pan X.; Fu L.; Yan J.; Li S.; Xie G.; Bockstaller M. R.; Matyjaszewski K.Macromolecules. 2016, 49, 8605. [34] Dau H.; Tsogtgerel E.; Matyjaszewski K.; Harth E.Angew. Chem., Int. Ed. 2022, 61, e202205931. [35] Nicolas J.; Guillaneuf Y.; Lefay C.; Bertin D.; Gigmes D.; Charleux B.Prog. Polym. Sci. 2013, 38, 63. [36] Qiao X. G.; Lansalot M.; Bourgeat-Lami, E.; Charleux, B.Macromolecules. 2013, 46, 4285. [37] Cheng J.; Wang L.; Chen W.; Hou C.; Zhou C.Acta Chim. Sinica 2022, 80,229 (in Chinese) (周楚璐, 侯翠苹, 陈伟, 王立杰, 程建华, 化学学报,2022,80,229.) [38] Purohit V. B.; Pięta M.; Patel D. M.; Pietrasik J.; Plummer C. M.Eur. Polym. J. 2025, 223 [39] Foster J. C.; Varlas S.; Blackman L. D.; Arkinstall L. A.; O'reilly, R. K.Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 10672. [40] Jiang J.; Zhu Y.; Du J.Acta Chim. Sinica 2020, 78,719 (in Chinese) .(江金辉, 朱云卿, 杜建忠, 化学学报,2020,78,719.) [41] Zhang S.; Li R.; An Z.Angew. Chem., Int. Ed. 2024, 63, e202315849. [42] Zhu C.; Nicolas J.Biomacromolecules. 2022, 23, 3043. [43] Shi Q.; Chen Y.; Yang J.; Yang J.Chem. Commun.2021, 57, 11390. [44] Li D.; Wang G.Macromolecules. 2025, 58, 8898. [45] Wang J.; Cao M.; Zhou P.; Wang G.Macromolecules. 2020, 53, 3157. [46] Zhang W. J.; Chang Z. X.; Bai W.; Hong C. Y.Angew. Chem., Int. Ed. 2022, 61, e202211792. [47] Cheng X.; Zhang W.Angew. Chem., Int. Ed. 2024, 63, e202414332. [48] Xu C.; Zheng M. X.; Wei Y.; Yuan J. Y.Chem. - Eur. J. 2024, 30, e202303586. [49] Zhao Q.; Liu Q.; Li C.; Cao L.; Ma L.; Wang X.; Cai Y.Chem. Commun.2020, 56, 4954. [50] Plutschack M. B.; Pieber B.; Gilmore K.; Seeberger P. H.Chem Rev. 2017, 117, 11796. [51] Xing D.; Wang S.; Fu Y.; Peng M.; Kuai N.; Deng L.; Wang Z.; Song Q.Green Synth. Catal. 2025, 41, 3980 [52] Zhang Z.; Su R.; Xiao X.; Yang J.; Li Y.; Sun T.; Liu Y.; Wu C.Chin. Chem. Lett. 2026, 37, 111965. [53] Zhu N.; Huang W.; Hu X.; Liu Y.; Fang Z.; Guo K.Chem. Eng. J. 2018, 333, 43. [54] Lv Y.; Zhang Y.; Cui F.; Zhang Y.; Wang Z.; Yang J.; Liu Q.; Zhao Y.; Zheng Y.; Xu C.; Yan J.Angew. Chem., Int. Ed. 2025, 64, e202507739. [55] Chen K.; Zhou Y.; Han S.; Liu Y.; Chen M.Angew. Chem., Int. Ed. 2022, 61, e202116135. [56] Zhang B.; Mathoor A.; Junkers T.Angew Chem Int Ed. 2023, 62, e202308838. [57] Davidson C. L.G. T.; Lott, M. E.; Trachsel, L.; Wong, A. J.; Olson, R. A.; Pedro, D. I.; Sawyer, W. G.; Sumerlin, B. S.ACS Macro Lett. 2023, 12, 1224. [58] Zhong Z.-R.; Chen Y.-N.; Zhou Y.; Chen M.Chin. J. Polym. Sci. 2021, 39, 1069. [59] Wenn B.; Conradi M.; Carreiras A. D.; Haddleton D. M.; Junkers T.Polym. Chem. 2014, 5, 3053. [60] Jager K. S.C.; Ammini, G. D.; Voorter, P. J.; Subramanian, P.; Kumar, A.; Anastasaki, A.; Junkers, T.J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 594. [61] Pointer W.; Radmall R.; Tooley O.; Town J.; Haggart D. C.J.; Zhai, Z.; Yang, X.; Lester, D. W.; Wilson, P.; Haddleton, D. M.Polym. Chem. 2025, 16, 3329. [62] Coursari D.; Efstathiou S.; Al-Shok, L.; Hall, M. D.; Eissa, A. M.; Liarou, E.; Haddleton, D. M.Polym. Chem. 2025, 16, 1065. [63] Van Herck, J.; Junkers, T.Chemistry-Methods. 2021, 2 [64] Van Herck, J.; Abeysekera, I.; Buckinx, A.-L.; Cai, K.; Hooker, J.; Thakur, K.; Van De Reydt, E.; Voorter, P.-J.; Wyers, D.; Junkers, T.Digital Discovery. 2022, 1, 519. [65] Jensen K. F.AIChE Journal. 2017, 63, 858. [66] Junkers T.J. Flow Chem. 2017, 7, 106. [67] Zaquen N.; Rubens M.; Corrigan N.; Xu J.; Zetterlund P. B.; Boyer C.; Junkers T.Prog. Polym. Sci. 2020, 107 [68] Iwasaki T.; Yoshida J.-I.Macromolecules. 2005, 38, 1159. [69] Nauman N.; Zaquen N.; Boyer C.; Zetterlund P. B.Polym. Chem. 2020, 11, 4660. [70] Li Z.; Chen W.; Zhang Z.; Zhang L.; Cheng Z.; Zhu X.Polym. Chem. 2015, 6, 1937. [71] Huang W.; Chen X.; Lv Q.; Cai X.; Tan W.; Fang Y.React. Chem. Eng. 2025, 10, 1326. [72] Liu Z.; Lu Y.; Yang B.; Luo G.Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 50, 11853. [73] Xiang L.; Song Y.; Qiu M.; Su Y.Ind. Eng. Chem. Res. 2019, 58, 21312. [74] Hong C.; Zhang W.; Zhong F.; Kadirkhanov J.Acta Chim. Sinica 2022, 80,913 (in Chinese) (Kadirkhanov, J, 钟峰, 张文建, 洪春雁, 化学学报,2022,80,913.) [75] Liu C.; Hong C.-Y.; Pan C.-Y.Polym. Chem. 2020, 11, 3673. [76] Canning S. L.; Smith G. N.; Armes S. P.Macromolecules. 2016, 49, 1985. [77] Peng J.; Tian C.; Zhang L.; Cheng Z.; Zhu X.Polym. Chem. 2017, 8, 1495. [78] Parkinson S.; Hondow N. S.; Conteh J. S.; Bourne R. A.; Warren N. J.React. Chem. Eng. 2019, 4, 852. [79] Pittaway P. M.; Ghasemi G.; Knox S. T.; Cayre O. J.; Kapur N.; Warren N. J.React. Chem. Eng. 2023, 8, 707. [80] Gody G.; Barbey R.; Danial M.; Perrier S.Polym. Chem. 2015, 6, 1502. [81] Tanaka J.; Gurnani P.; Cook A. B.; Häkkinen S.; Zhang J.; Yang J.; Kerr A.; Haddleton D. M.; Perrier S.; Wilson P.Polym. Chem. 2019, 10, 1186. [82] Fujita M.; Izato Y.-I.; Iizuka Y.; Miyake A.Process Saf. Environ. Prot. 2019, 129, 339. [83] Lowe A. B.; Mccormick C. L.Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 283. [84] Junkers T.Macromol. Chem. Phys. 2016, 218 [85] Parkinson S.; Knox S. T.; Bourne R. A.; Warren N. J.Polym. Chem. 2020, 11, 3465. [86] Arrington K. J.; Matson J. B.Polym. Chem. 2017, 8, 7452. [87] Otsu T.; Yoshida M.Macromol. Rapid Commun. 2003, 3, 127. [88] Corrigan N.; Xu J.; Boyer C.Macromolecules. 2016, 49, 3274. [89] Yagci Y.; Jockusch S.; Turro N. J.Macromolecules. 2010, 43, 6245. [90] Wang J.; Hu X.; Zhu N.; Guo K.Chem. Eng. J. 2021, 420 [91] Nomeir B.; Fabre O.; Ferji K.Macromolecules. 2019, 52, 6898. [92] Xu J.; Jung K.; Atme A.; Shanmugam S.; Boyer C.J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5508. [93] Yeow J.; Boyer C.Adv. Sci. 2017, 4, 1700137. [94] Zhu N.; Hu X.; Fang Z.; Guo K.ChemPhotoChem. 2018, 2, 831. [95] Yan J.; Pan X.; Schmitt M.; Wang Z.; Bockstaller M. R.; Matyjaszewski K.ACS Macro Lett. 2016, 5, 661. [96] Rigoglioso V. P.; Boydston A. J.ACS Macro Lett. 2023, 12, 1479. [97] Corrigan N.; Zhernakov L.; Hashim M. H.; Xu J.; Boyer C.React. Chem. Eng. 2019, 4, 1216. [98] Zhou Y.; Gu Y.; Jiang K.; Chen M.Macromolecules. 2019, 52, 5611. [99] Cambie D.; Bottecchia C.; Straathof N. J.; Hessel V.; Noel T.Chem Rev. 2016, 116, 10276. [100] Zaquen N.; Yeow J.; Junkers T.; Boyer C.; Zetterlund P. B.Macromolecules. 2018, 51, 5165. [101] Zaquen N.; Zu H.; Kadir A. M.N. B. P. H. A.; Junkers, T.; Zetterlund, P. B.; Boyer, C.ACS Appl. Polym. Mater. 2019, 1, 1251. [102] Zaquen N.;Azizi, W. a. a. W.; Yeow, J.; Kuchel, R. P.; Junkers, T.; Zetterlund, P. B.; Boyer, C.Polym. Chem. 2019, 10, 2406. [103] Tan J.; Dai X.; Zhang Y.; Yu L.; Sun H.; Zhang L.ACS Macro Lett. 2019, 8, 205. [104] Tan J.; Huang C.; Liu D.; Zhang X.; Bai Y.; Zhang L.ACS Macro Lett. 2016, 5, 894. [105] Yeow J.; Chapman R.; Xu J.; Boyer C.Polym. Chem. 2017, 8, 5012. [106] Cai W.-B.; Liu D.-D.; Chen Y.; Zhang L.; Tan J.-B.Chin. J. Polym. Sci. 2021, 39, 1127. [107] Tan J.; Xu Q.; Li X.; He J.; Zhang Y.; Dai X.; Yu L.; Zeng R.; Zhang L.Macromol. Rapid Commun. 2018, 39, e1700871. [108] Zhou F.; Li R.; Wang X.; Du S.; An Z.Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 9479. [109] Liu D.; Cai W.; Zhang L.; Boyer C.; Tan J.Macromolecules. 2020, 53, 1212. [110] Li R.-Y.; An Z.-S.Chin. J. Polym. Sci. 2021, 39, 1138. [111] Wang Z.; Zhou Y.; Chen M.Chin. J. Chem . 2021, 40, 285. [112] Yao Y.; Yang X.; Aydogan C.; Town J.; Pointer W.; Haddleton D. M.ACS Polym Au. 2025, 5, 311. [113] Hall M. D.; Zhang B.; Liarou E.; Junkers T.; Haddleton D.JACS Au. 2026, 6, 2387. [114] Zhou Y.; Fu Y.; Chen M.Chin. J. Chem . 2022, 40, 2305. [115] Guild J. D.; Knox S. T.; Burholt S. B.; Hilton E. M.; Terrill N. J.; Schroeder S. L.M.; Warren, N. [J].Macromolecules. 2023, 56, 6426. [116] Pittaway P. M.; Chingono K. E.; Knox S. T.; Martin E.; Bourne R. A.; Cayre O. J.; Kapur N.; Booth J.; Capomaccio R.; Pedge N.; Warren N. J.ACS Polym Au. 2025, 5, 1. [117] Knox S. T.; Wu K. E.; Islam N.; O'connell, R.; Pittaway, P. M.; Chingono, K. E.; Oyekan, J.; Panoutsos, G.; Chamberlain, T. W.; Bourne, R. A.; Warren, N. [J].Polym. Chem. 2025, 16, 1355. |
| [1] | 张梓菡, 詹小鹏, 梅晋豪, 刘一, 马娅诺, 魏弋茗, 许辰宇. 银纳米颗粒等离激元促进光电催化二氧化碳制乙醇[J]. 化学学报, 2026, 84(1): 43-52. |
| [2] | 刘文素, 江莎, 王渝童, 谢林林, 张登翔, 谭力伟, 汪永杰. Mn2+离子/二聚体差异化热响应的CaF2纳米探针实现多模式光学测温[J]. 化学学报, 2025, 83(12): 1551-1560. |
| [3] | 徐袁利, 潘辉, 杨义, 左智伟. 连续流条件下蒽-铈协同催化的苄位碳氢键选择性氧化反应★[J]. 化学学报, 2023, 81(5): 435-440. |
| [4] | Jamshid Kadirkhanov, 钟峰, 张文建, 洪春雁. 聚合诱导自组装制备多腔室囊泡以及成核链段中亲溶剂片段的影响[J]. 化学学报, 2022, 80(7): 913-920. |
| [5] | 杨学志, 陆达伟, 王伟超, 杨航, 刘倩, 江桂斌. 辨微识源: 纳米颗粒物溯源技术的新进展※[J]. 化学学报, 2022, 80(5): 652-658. |
| [6] | 刘若湄, 冯艳辉, 李卓, 卢珊, 关天用, 李幸俊, 刘䶮, 陈卓, 陈学元. 基于cypate光裂解的新型近红外光响应稀土上转换纳米载药系统※[J]. 化学学报, 2022, 80(4): 423-427. |
| [7] | 陈敬煌, 孟天, 武烈, 石恒冲, 杨帆, 孙健, 杨秀荣. AgNPs@ZIF-67复合纳米粒子的合成及其抗菌性能研究※[J]. 化学学报, 2022, 80(2): 110-115. |
| [8] | 李靖鹏, 杨棋, 张周, 曾贵云, 刘腾, 黄超. 多组分连续流动高选择性合成(Z)-N-乙烯基环N,O-缩醛衍生物[J]. 化学学报, 2022, 80(11): 1463-1468. |
| [9] | 黄菊, 李贞, 刘志洪. 近红外光激发功能化上转换纳米颗粒用于解聚Aβ聚集体[J]. 化学学报, 2021, 79(8): 1049-1057. |
| [10] | 穆春辉, 张艺馨, 寇伟, 徐联宾. 镍氮掺杂有序大孔/介孔碳负载银纳米颗粒用于高效电催化CO2还原[J]. 化学学报, 2021, 79(7): 925-931. |
| [11] | 张晓萌, 李希雅, 熊晚枫, 李红芳, 曹荣. 基于超分子晶体制备超细铂纳米颗粒用于催化加氢硝基苯[J]. 化学学报, 2021, 79(2): 180-185. |
| [12] | 李卫华. 桥连对嵌段共聚物自组装的调控[J]. 化学学报, 2021, 79(2): 133-138. |
| [13] | 王培培, 梁涛, 左苗苗, 李贞, 刘志洪. 基于发光共振能量转移的比率型上转换荧光纳米探针检测次硝酸[J]. 化学学报, 2020, 78(8): 797-804. |
| [14] | 江金辉, 朱云卿, 杜建忠. 开环聚合诱导自组装的挑战与展望[J]. 化学学报, 2020, 78(8): 719-724. |
| [15] | 闫涛, 刘振华, 宋昕玥, 张书圣. 肿瘤微环境刺激响应型上转换光动力诊疗体系的构建和发展[J]. 化学学报, 2020, 78(7): 657-669. |
| 阅读次数 | ||||||
|
全文 |
|
|||||
|
摘要 |
|
|||||