基於離子特異性效應調控界面高分子性能

《基於離子特異性效應調控界面高分子性能》是依託中國科學技術大學，由劉光明擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於離子特異性效應調控界面高分子性能
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉光明
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

研究基於離子特異性效應調控界面高分子性能，對於發展界面高分子調控方法，設計新型界面高分子材料有重要意義。本項目中，針對目前調控方法存在的一些共性不足之處，申請人擬基於離子特異性效應，創立一種新的調控界面高分子性能的方法。本項目計畫以聚電解質等幾類典型高分子為研究對象，利用界面表征手段系統研究離子與碳氫基團、極性基團、電荷基團、芳香環基團間的特異性相互作用以及離子本身特異性性質對界面高分子鏈構象、鏈水化程度、鏈電荷密度等基本性質的影響，實現離子特異性效應對界面高分子基本性質的調控。在此基礎上，進一步將調控拓展延伸至界面高分子催化性能、海水淡化性能、反常pH回響特性以及與生物體相互作用方面，重點研究如何利用離子特異性效應提升界面高分子功能特性。本項目的實施，將為建立和發展基於離子特異性效應調控界面高分子性能的新方法提供實驗依據，並為設計和開發具有新型特性的界面高分子材料提供理論指導。

結題摘要

研究基於離子特異性效應調控界面高分子的性能，對於發展界面高分子調控方法，設計新型界面高分子材料具有重要意義。本項目中，項目負責人系統研究了不同界面高分子體系的離子特異性效應，澄清了離子特異性效應對界面高分子性質的影響，並進一步實現了基於離子特異性效應調控界面高分子的性能。具體如下：基於特異性離子對相互作用，澄清了抗衡離子種類對強聚電解質刷性質的影響；基於離子特異性效應，實現了對弱聚電解質刷pH回響性的調節；闡明了正負電荷基團間距對甜菜鹼型聚兩性離子刷離子特異性效應的影響，並進一步利用相關離子特異性效應調控蛋白質在聚兩性離子刷表面的吸附；利用海洋中存在的離子調控酶的活性，從而實現了利用離子特異性效應調控生物降解型高分子海洋防污材料的性能；基於離子的奪水競爭作用以及離子的極化氫鍵作用，利用離子特異性效應調控高分子催化劑的性能。此外，項目負責人還研究了混合溶劑以及擁擠環境中高分子的離子特異性效應，闡明了相關作用機制；並實現了基於離子特異性效應調控水凝膠的性質。本項目的實施，為建立和發展基於離子特異性效應調控界面高分子性能提供了實驗依據，並為設計和開發新型高分子材料提供了指導。