两亲性嵌段共聚物的胶束化及胶束的有规聚集

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haisheng1984
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
两亲性嵌段共聚物由于同时具有亲水段和疏水段,它不仅能在选择性溶剂中自组装形成具有生物模拟性的分子聚集体(Science1996,272,1777),而且能以薄膜的形式可控构建纳米级分级有序的有机/无机先进材料(Nature2001,414,735),以及能以本体的形式制备长程有序的光子晶体(Adv.Mater.2001,13,421)。因此,嵌段共聚物自组装形态控制以及有序聚集是当前该体系的重要内容和发展趋势。基于嵌段共聚物这样的研究背景,本论文研究了胶束在溶液中的动力学,胶束形态的影响因素以及胶束的有规聚集,取得了一些具有新意的结果。研究内容如下: 1.以PS200-b-PAA78在水中组装得到的球型胶束这一基本单元为出发点,采用动态光散射(DLS)、静态光散射(SLS)和透射电镜(TEM)相结合的方法详尽地考察了所得球形PS200-b-PAA78胶束的尺寸、摩尔质量、密度等参数随pH值变化的情况并分析了产生这一现象的原因。发现核-壳型PS200-b-PAA78胶束在强酸性条件下,会发生严重聚集形成沉淀;随着溶液pH值的逐渐增加会以胶束聚集体的形式存在;在pH7附近则以所谓的“动力学冷冻胶束”形式存在;强碱性条件,还会发生分子链从胶束中的逃逸现象。 2.利用DLS、SLS、TEM和扫描电镜(SEM)等技术研究了嵌段共聚物的长度、选择性溶剂的性质对两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PS-b-P4VP)自组装胶束的形态结构的影响。研究结果表明,嵌段长度能够明显影响嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装的形态。当P4VP的重复单元数从110依次增加至195和330时,则得到的胶束形态依次为直径为312nm的囊泡状,直径为80nm分散的球型和直径为60nm的粘联的球型结构。同时发现以二元混合溶剂作为选择性溶剂,通过调整二元混合溶剂的组成和比例,可以方便地调节PS-b-P4VP胶束的形态结构。当混合溶剂中丁酮的含量逐渐从0%增加至40%时,则PS80-b-P4VP195的聚集形态从球形依次转变为囊泡状、大的胶束缔合体和网状结构。此外,我们还研究了温度对已经形成的胶束的形态的影响,发现通过简单的加热的方法可以使200nm左右囊泡状的PS80-b-P4VP110胶束通过有效碰撞和随后的融合重排过程成功地实现其从囊泡状胶束向空心管状胶束的转变,初步分析了这两种形态之间的转变机理。 3.采DLS、SLS、TEM、SEM和偏光显微镜(PLM)等技术研究了球形的聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS30-b-PAA51)胶束直接在冷冻的溶剂模板上的受控聚集。研究结果表明,一方面,溶剂水可以通过快速冷冻的办法作为模板,促使均匀分散在其中的球形胶束进行有规聚集,形成新颖的、微米级的、多层的空心结构聚集体;另一方面,冰模板还可以很容易的通过升华来除去。与其他模板法相比,该方法步骤简单,便于操作,是一条简单而有效的制备高分子纳米、微米分子聚集体的方法。 4.采用DLS、TEM和SEM等技术研究了两亲性嵌段共聚物PS38-b-PAA210胶束在水中自组装形成球型胶束的定向有规聚集。研究结果表明,嵌段共聚物胶束的水溶液可以通过缓慢冷冻直接用作模板,悬浮在溶剂中的球型胶束缓慢析出,在多晶冰模板的表面进行有规聚集形成纺锤状聚集体。之后通过巧妙地利用冷冻-解冻过程处理来调整冰模板,可以使纺锤状聚集体进一步聚集形成蝴蝶结状、哑铃状、雪花状和花瓣状有规聚积结构。此方法简单有效,为胶束和胶粒的有规聚集提供了一条便捷的途径。 概括起来,本论文在以下4个方面具有创新性:通过对胶束动力学行为随pH值变化的研究。对现有的观点进行了分析和扬弃,发现了所谓动力学冻结胶束“dynamicallyfrozenmicelle”的限制条件,对高分子胶束在溶液中的动力学这一颇具争议的高分子物理中的基本问题给出了较为圆满的解释。 利用调节选择性溶剂的性质可以简便调节两亲性嵌段共聚物胶束的形态结构;通过加热的方法,成功地实现了PS-b-P4VP囊泡状胶束向空心管状胶束的转变。发现溶剂冷冻后可以直接作为模板,促使均匀分散在其中的球形胶束进行有规聚集,形成新颖的、微米级的、多层的空心结构聚集体。在一定意义上扩大了自组装的内涵。 通过巧妙地利用冷冻—解冻过程处理来调整冰模板,还可以使分散在其中的胶束发生有规聚集形成蝴蝶结状、哑铃状、雪花状和花瓣状有规聚积结构。
其他文献
光学传感器具有快速、简单、低成本和易小型化等优点,已得到广泛应用。石墨烯是一种二维平面的晶形结构,有很独特的物理和化学性质。在近十几年中,石墨烯的得到了飞速的发展。它在电子设备以及分子传感器中,有很大的应用潜能。当石墨烯变为小于100 nm的表面带含氧基团的石墨烯片时,将其称为石墨烯量子点。作为石墨烯家族的最新成员,石墨烯量子点(graphene quantumdots, GQDs)除了具有石墨烯
庆吉有个习惯,画画画到停顿处总要长吁一口气。多少次,我坐他画室里喝茶,吸烟,看他画画,在他吁气的当口有一搭没一搭闲聊。聊近况聊熟人聊天南地北。有时候,什么也不聊,他畫他的画,我喝我的茶,偌大的画室里只闻录音机在咿咿呀呀唱。  我认识庆吉很晚,好像是2008年秋天。认识的原因很简单,我当时在一家周报供职,负责美术版,朋友介绍说,兰州画院王庆吉的山水很不错。一天上午,打过电话,距市文化局大楼不足百米的
微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)是利用微生物的新陈代谢作用直接将有机底物的化学能转化为电能,从而实现有机底物的氧化分解同时产电的过程。MFCs不但是一种洁净的可
目的:筛选黄芩花粉离体萌发和花粉管生长的最佳培养体系,为黄芩花粉活力测定提供一种高效的测定方法。方法:以二年生黄芩植株为材料,采用液体培养法研究了培养基种类,蔗糖,PE
当下,科技先进,产业发达。机场和高铁连接起了每天忙忙碌碌、奔波不停的人们。当下的我们在雾霾的笼罩下,变得时常茫然,时常慌乱,时常彷徨。也许我们失去了曾经的安全感,也许我们让贪婪迷惑了心神,也许我们忘却了来时的初心,渐渐的,我们不能寻到那个曾经的自己……  我打小就喜欢到处比比划划,涂涂抹抹,现在总是时常念起童年画在小纸片上的那些“小老鼠娶媳妇”的故事。那是画在烟盒里面那层锡箔纸背面的,每当爷爷抽完
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
在生物医学上,总是希望药物有高效的选择性,即对靶细胞有一定的识别能力,这样就可以最大限度地避免药物的副作用。卟啉及其金属络合物对癌细胞有特殊的亲合性,能够在肿瘤细胞中有
对包含一阶二阶智能体的异构系统有向图中的一致性问题进行研究.对该系统采用了一种线性分布式一致性协议,基于图论和矩阵分析的方法,分析了在固定和切换拓扑情况下系统获得
本文在查阅并分析大量文献的基础上,确立了以辣根过氧化物酶为研究对象、以提高其催化性能为研究目标,选用小分子修饰法和辅因子修饰法对辣根过氧化物酶进行了分子改造的研究,并
本文认为,以科学发展观为统领,坚持观点立台,信息及时透明,进行议程设置,与公民媒体联动,拓展传播渠道,等等手段与方法,是全面提升广电媒体舆论引导能力的重要保障.