溶出成長プロセスによるレゾルシノール-ホルムアルデヒド中空ナノシェルの形成

Formation of resorcinol-formaldehyde hollow nanoshells through a dissolution-regrowth process.

• Shuai Zhou
• Yaocai Bai
• Wenjing Xu
• Ji Feng
• Xiaojing Wang
• Zhiwei Li
• Yadong Yin

抄録

レゾルシノールホルムアルデヒド(RF)コロイド粒子の溶解と再生は、エタノールやテトラヒドロフランなどの溶媒中でエッチングすると自然に起こり、その結果、制御可能なシェル厚さを持つ中空ナノ構造が形成されることをここに報告する。RF粒子の中空化プロセスは、初期成長時に鎖長の異なるオリゴマーが連続的に析出することで生じる構造の不均一性に起因しています。RFコロイドの表面近くの層は主に長鎖オリゴマーからなり、内部は短鎖オリゴマーからなるため、選択的エッチングにより長鎖オリゴマーが除去され、中空構造が形成される。RFの縮合度,エッチング時間と温度,溶媒組成の重要な影響を明らかにすることで、得られるRFナノ構造の形態と構造を便利かつ正確に制御できることを実証した。この研究は、コロイドポリマー粒子の構造的不均一性の理解を向上させるだけでなく、中空ナノ構造体の合成のための実用的で普遍的な自己模倣的なアプローチを提供します。

We report here that dissolution and regrowth of resorcinol formaldehyde (RF) colloidal particles can occur spontaneously when they are subjected to etching in solvents such as ethanol and tetrahydrofuran, resulting in the formation of hollow nanostructures with controllable shell thickness. The hollowing process of the RF particles is attributed to their structural inhomogeneity, which results from the successive deposition of oligomers with different chain lengths during their initial growth. As the near-surface layer of RF colloids mainly consists of long-chain oligomers while the inner part consists of short-chain oligomers, selective etching removes the latter and produces the hollow structures. By revealing the important effects of the condensation degree of RF, the etching time and temperature, and the composition of solvents, we demonstrate that the morphology and structure of the resulting RF nanostructures can be conveniently and precisely controlled. This study not only improves our understanding of the structural heterogeneity of colloidal polymer particles, but also provides a practical and universal self-templated approach for the synthesis of hollow nanostructures.