嵌段共聚物在表面的吸附.pdf

1、在本論文中，我們首先用RAFT聚合的方法合成了聚 (苯乙烯-嵌段-N-異丙基丙烯酰胺) (PS-b-PNIPAM)。依照 PS 和 PNIPAM 的嵌段比的不同，PS-b-PNIPAM 可以在水溶液中形成膠束或者囊泡。另一方面，我們用硼氫化鈉(NaBH<,4>) 將聚集體外層的二硫代苯甲酸酯還原成巰基，進(jìn)而獲得了外端帶巰基的膠束和囊泡。在此基礎(chǔ)上，利用具有耗散檢測(cè)功能的石英晶體微天平(QCM-D)和原子力顯微鏡 (AFM) 等手段，主要

2、研究了外層有巰基和沒(méi)有巰基的膠束和囊泡在金表面的吸附動(dòng)力學(xué)及吸附過(guò)程中聚集體在表面上的結(jié)構(gòu)變化。 QCM-D 的頻率變化 (△f) 和耗散變化 (△D) 表明，不含巰基的聚集體在金表面吸附時(shí)，基本上是以完整的膠束或囊泡的形式沉積在表面，僅發(fā)生一定的變形。在動(dòng)力學(xué)上，只表現(xiàn)較簡(jiǎn)單的吸附過(guò)程。另一方面，由于巰基與金有比較強(qiáng)的相互作用，PNIPAM 末端帶巰基的聚集體在金表面吸附時(shí)，會(huì)形成PS在中間、上下兩層為 PNIPAM 的“三明

3、治”結(jié)構(gòu)。原子力顯微鏡 (AFM) 實(shí)驗(yàn)中吸附層厚度和表面粗糙度的分析進(jìn)一步證實(shí)了這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。 我們還研究了 PEO-PPO-PEO 在疏水表面吸附。選用的三嵌段共聚物PE10100，PE10300 和 PE10500 的PPO長(zhǎng)度相同 (M<,w,ppo>=3250)，而 PEO 含量分別為 10 wt％，30 wt％和 50 wt％。QCM-D 和 SPR 研究發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)的濃度范圍內(nèi)，PEO較長(zhǎng)的 PE10300 和

4、PE10500 在表面的吸附過(guò)程都比較簡(jiǎn)單，主要是一個(gè)快速形成單層膜的過(guò)程。 對(duì)于PEO段較短的PE10100，當(dāng)濃度低于CMC時(shí)，其吸附過(guò)程與 PE10300和PE10500在表面的吸附類(lèi)似。當(dāng)濃度高于CMC時(shí)，吸附量會(huì)急劇增加并在表面形成多層結(jié)構(gòu)。吸附動(dòng)力學(xué)上明顯表現(xiàn)出三個(gè)階段：開(kāi)始的快速吸附，受限的慢吸附和再吸附。這主要是由于 PE10100 的 PEO 段較短，對(duì)吸附層屏蔽效應(yīng)不及 PEO 長(zhǎng)的樣品，需要吸附更多的聚合物