《聚偏氟乙烯嵌段共聚物的溶液結晶驅動自組裝研究》是依託南京理工大學，由錢傑書擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：聚偏氟乙烯嵌段共聚物的溶液結晶驅動自組裝研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：錢傑書
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
含有半結晶嵌段的共聚物在溶液中受結晶力的驅動可以自組裝形成一維膠束，利用活性自組裝技術以及一維自晶種技術可以精確調控所產生的一維膠束的長度以及結構，從而實現其功能化套用。本項目擬系統研究含有半結晶聚偏氟乙烯(PVDF)的嵌段共聚物的溶液行為，包括其相分離和自組裝過程，利用成熟的活性自組裝和一維自晶種技術獲得對PVDF嵌段共聚物自組裝結構的控制。本項目從聚合物合成出發，採用活性聚合方法合成具有不同結構和組成的PVDF嵌段共聚物，通過改變共聚物的結構與組成，特別是PVDF結晶嵌段長度，以及高分子濃度、溶劑、溫度等條件，首次系統研究其溶液相分離和結晶驅動自組裝行為，並且最終獲得對其自組裝過程的控制以及其一維自組裝結構和形貌的調控。本項目將擴展結晶驅動自組裝的研究體系，同時獲得對在工業上得到廣泛套用的PVDF嵌段共聚物的溶液行為的基本認識，從而為PVDF嵌段共聚物及其膠束今後的功能化提供理論指導。
結題摘要
本項目基於結晶驅動活性自組裝對嵌段共聚物膠束形貌的調控理論基礎，提出對含有聚偏氟乙烯（PVDF）嵌段共聚物的溶液自組裝的系統研究和對其膠束形貌的精確調控。我們首次系統研究了PVDF-PS、PVDF-PVAc等一系列嵌段共聚物在多種溶劑中的溶液相自組裝行為，並首次報導了相關研究結果。根據結果，我們猜測由於PVDF在溶液中的鏈段自由度過低而導致難以控制其結晶過程，因此很難實現對其自組裝形貌進行精確調控。受本基金支持，受資助人得以拓展與本項目相關的研究方向。例如首次提出了以PVDF嵌段共聚物作為添加劑，對PVDF水處理膜進行親水改性研究，不僅有效的提高了膜表面的親水性而且獲得了具有pH回響的PVDF膜。首次提出了在PVDF的鑄膜液中添加鑭前體材料，在隨後的相分離成膜過程中，原位水解得到La(OH)3納米棒，所製得的PVDF/La(OH)3雜化複合膜展現出非常高的磷吸附容量、快速吸附動力學、優秀的再生能力及穩定性、以及優異的對有機污染物和磷酸根的同步去除能力。我們還首次開發了一種在SiO2納米孔道中負載La的磁性納米顆粒結構，展現出極高的pH值穩定性，可以在pH = 4.0 – 11.0之間使用，比絕大部分之前報導的基於La的磷酸根吸附劑的使用範圍都要廣，可用於含有他競爭性陰離子和有機污染物的真實污染廢水中的磷酸根高吸附選擇性去除。針對水體中存在的多種類別的污染物，開發了含有季銨結構的聚乙烯亞胺高分子材料修飾的磁性納米顆粒材料，獲得了具有優異的針對大腸桿菌的殺菌性能和對模型污染物酸性品紅與銅離子的高效吸附。針對Hummers製備石墨烯的方法容易產生大量廢水這一問題，首次報導了以廢水作為前驅物，製備Mn3O4/N摻雜石墨複合材料，展現出優異的對甲基藍降解的催化性能及高穩定性。國家自然科學基金青年項目的資助使得資助人得以探索新的領域，並獲得了豐碩的研究成果。
