《QCM和AFM研究溫敏性五嵌段共聚物在液-固界面的吸附行為》是依託浙江大學，由杜濱陽擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：QCM和AFM研究溫敏性五嵌段共聚物在液-固界面的吸附行為
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：杜濱陽
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目根據溶液中聚合物在液-固界面的吸附行為研究的現狀和發展趨勢提出了採用石英晶體微天平儀（QCM）和原子力顯微鏡（AFM）研究溫敏性五嵌段共聚物PNIPAm-PEO-PPO-PEO-PNIPAm在水溶液和有機良溶劑中於固體表面的吸附行為和吸附層結構與吸附條件間的關係（包括不同溫度、不同聚N-異丙基丙烯醯胺鏈段長度、不同PEO鏈段長度、聚合物溶液濃度和具有不同化學性質的固體表面等），從而闡明水溶液和有機溶劑中五嵌段共聚物鏈構象、鏈段長度對其吸附量、吸附動力學過程和吸附層結構的影響。本項目從實驗的角度對多嵌段共聚物在液-固界面的吸附行為進行研究，與現有理論和計算機模擬研究結果進行比較和有效結合，將有助於更深入地闡明多嵌段共聚物在固體表面的吸附行為規律及其影響因素。
結題摘要
項目主要合成和研究了系列雙重溫敏性五嵌段共聚物PNIPAmx-PEO19-PPO69-PEO19-PNIPAmx和PNIPAmx-PEO100-PPO65-PEO100-PNIPAmx。採用micro-DSC研究了五嵌段共聚物水溶液的溫敏行為，觀察到了兩個低臨界溶液溫度LCSTs，且與PNIPAm、PEO和PPO鏈段長度相關。採用動、靜態雷射光散射法研究比較五嵌段共聚物在水溶液中的分子鏈構象，結果表明水溶液中五嵌段共聚物分子鏈構象與溶液溫度密切相關，五嵌段共聚物分子鏈在LCST一下的低溫形成鬆散締合結構，而在LCST以上的高溫則形成以疏水PNIPAm和PPO鏈段為核、親水PEO鏈段為殼的穩定核-殼膠束，而且PNIPAm、PEO和PPO鏈段長度對五嵌段共聚物分子鏈構象有重要影響。採用同步輻射小角X-射線散射研究五嵌段共聚物的濃溶液（水凝膠）的微觀結構，結果表明PNIPAm鏈段的引入使得五嵌段共聚物水凝膠的界面曲率降低，對於PNIPAmx-PEO19-PPO69-PEO19-PNIPAmx水凝膠，隨著PNIPAm鏈段的增加，其微觀結構從FCC+BCC堆積向六方柱狀相堆積和無序結構轉變，而且界面曲率降低也隨著環境溫度的升高而降低，水凝膠的微觀結構也隨著溫度的升高后FCC+BCC堆積向六方柱狀相堆積和無序結構轉變。採用石英晶體微天平儀研究了不同溫度下溫敏性五嵌段共聚物在水溶液-石英晶體金電極表面上的吸附行為、吸附動力學，發現其由溫度變化而引起的構象變化對其吸附過程產生了顯著影響，特別是在臨界相轉變溫度處發生的超大量吸附現象，並探索了這樣現象與金表面化學性質間的關係。同時，我們對項目研究內容進行了衍生，開展了一些相關的研究。項目共發表和接收相關SCI論文10篇，獲授權發明專利3項。
