【摘 要】
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应用分子场理论研究接枝在纳米粒子表面的聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)球面刷构象转变中的硫氰酸根离子(SCN)效应,理论模型考虑PNIPAM-SCN的结合(P S键)和体系的静电特性.研究发
【机 构】
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伊犁师范大学,新疆凝聚态相变与微结构实验室,伊宁835000伊犁师范大学,微纳电传感器技术与仿生器械实验室,伊宁835000;新疆维吾尔自治区人民医院泌尿中心,乌鲁木齐,830000;伊犁师范大学,微
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应用分子场理论研究接枝在纳米粒子表面的聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)球面刷构象转变中的硫氰酸根离子(SCN)效应,理论模型考虑PNIPAM-SCN的结合(P S键)和体系的静电特性.研究发现,PNIPAM球面刷构象转变的低临界溶液温度(LCST)在较低SCN浓度条件下,随着SCN浓度的增加会增大.在高浓度条件下,随着SCN浓度增加,LCST降低.在低SCN浓度条件下,P S键分数随着SCN浓度增加而变大,在刷内产生静电排斥作用;在高SCN浓度条件下,P-S键的形成趋于饱和,较多的SCN结合到PNIPAM链中.增加SCN浓度,会增加抗衡离子浓度,导致了以抗衡离子为中介的静电吸引和静电屏蔽,以及PNIPAM链疏水性的增强.理论结果符合实验观测,并且可以预言,在较强的P-S键作用下,随着温度的降低,PNIPAM球面刷中出现垂直相分离结构,出现两个转变温度,这是由于PNIPAM-SCN结合导致PNIPAM的亲水作用与疏水作用、静电作用竞争平衡的结果.
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