研究目的
在水性介质中制备具有比色响应的胶体稳定单层有机二维纳米片，以解决此类材料合成的难题。
研究成果
该研究成功实现了水介质中胶体稳定的单层聚多巴胺纳米片的首次合成，其具有可逆热致变色和近红外光响应特性。这些纳米片因其优异的分散性、可加工性及刺激响应性能，在传感、显示和防伪等智能材料应用领域展现出作为构建单元的潜力。
研究不足
纳米片需要具有高pKa值的特定有机碱才能实现有效模板化；吡啶等弱碱效果不佳。该方法可能对单体浓度和碱类型敏感，从而限制了普适性。超过六个月的长期稳定性未经测试，工业应用的可扩展性也未予探讨。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用自下而上的方法，合成马来酸封端的二乙炔单体（PCDA-EDMA），在水介质中与有机碱（TMG）自组装，并通过紫外诱导拓扑化学聚合形成聚二乙炔（PDA）纳米片。该设计利用两亲性、氢键、π-π堆积和静电相互作用实现单层结构形成。
2：样品选择与数据来源：
主要材料是由PCDA、EDEA和马来酸酐等前体合成的PCDA-EDMA。测试了TMG、三乙胺和吡啶等有机碱的模板效应。样品包括纳米片水分散液、真空抽滤制备的薄膜以及喷墨打印图案。
3：实验仪器与材料清单：
关键仪器包括布鲁克AVANCE III核磁共振波谱仪、日本电子JEM2011透射电镜、蔡司Ultra 55场发射扫描电镜、布鲁克Multimode 8原子力显微镜、奥林巴斯IX83-Cell^TIRF荧光显微镜、上海光源BL16B小角X射线散射线站、布鲁克D8 ADVANCE X射线衍射仪、赛默飞世尔Nicolet 6700傅里叶变换红外光谱仪、珀金埃尔默Lambda紫外-可见分光光度计、堀场JobinYvon XploRA拉曼光谱仪、岛津RF-5301荧光分光光度计，以及商用喷墨打印机（惠普Deskjet 1112）。材料包括PCDA、HOBT、EDCI、EDEA、马来酸酐、TMG等（购自Sigma-Aldrich、TCI和国药集团）。
4：实验流程与操作步骤：
合成过程通过逐步反应制备PCDA-EDMA。纳米片制备：将PCDA-EDMA溶于DMSO，加入含TMG的水中，超声处理后冷藏，再经紫外照射聚合，透析纯化。薄膜通过真空抽滤纳米片分散液制得。喷墨打印则将纳米片墨水装入打印机墨盒并打印于基底。表征技术包括透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜、荧光显微镜、小角X射线散射、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱、拉曼光谱和荧光光谱。
5：数据分析方法：
小角X射线散射数据采用NIST Igor软件包配合双层片状模型分析。紫外-可见光谱和拉曼光谱用于监测显色转变与结构变化。通过原子力显微镜和显微图像统计分析厚度与尺寸。
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