大连理工大学化工学院陆安慧教授团队建立了不对称相转变诱导定向自组装的方法，实现了溶液合成环状纳米碳的突破。环状形貌纳米碳是一类典型二维材料，是研究低维系统中物质传输等理论的理想模型材料，而且物理化学性质独特，例如与环半径相关的磁响应、环曲率有相关的机电效应等，在生物传感、电磁设备、能源存储等领域具有广阔的应用前景。但在溶液中，基于界面能最低原理，分子在无模板导向下倾向于生成各向同性结构，因此目前尚未有环状形貌纳米碳材料的相关报道。这也意味着，突破这一基本原理的限制，合成环状纳米碳是一项极具挑战性的工作。研究团队创新性地运用不对称相转变诱导定向自组装的方法，以双表面活性剂十八醇/F127在溶液中定向自组装形成的环状胶束作为模板剂，聚苯并噁嗪作为碳前驱体，合成了系列纳米碳环。成环过程动力学的研究发现，环状前驱体胶束的形成依赖于十八醇在胶束内部不对称相转化驱动的“尖并尖”融合过程。基于环状模板剂的结构导向作用，通过调节合成条件可以制备不同截面圆直径的碳环。研究成果以“Selective synthesis of carbon nanorings via asymmetric intramicellar phase-transition induced tip-to-tip assembly”为题，发表在ACS Cent. Sci.上。