高分子自组装.pptx
《高分子自组装.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高分子自组装.pptx(33页珍藏版)》请在温州文客信息科技有限公司上搜索。
1、高分子自组装,成员:赖文德、黄金、任蓉、汤雨霖、许雪飞、周文涛,概念,1,应用,4,原理,2,前景,5,方法,3,高分子自组装,高分子自组装属于超分子化学与高分子化学的交叉研究领域,是研究高分子之间、高分子与小分子之间、高分子与纳米粒子之间或高分子与基底之间的相互作用,及其通过非共价键合而实现不同尺度上的规则结构的科学,自20世纪90年代起,大分子自组装就引起了国际学术界广泛的研究兴趣。除了嵌段共聚物外,人们陆续发现均聚物、齐聚物、离聚物、无规共聚物及接枝共聚物等都可作为“组装单元”,在一定条件下,通过各种弱相互作用(疏水、氢键、静电作用力等),自发形成形体多样的超分子有序结构。,目录页,原理
2、,表面活性剂:,双亲性嵌段共聚物:,2.1 小分子表面活性剂和双亲性嵌段共聚物的关系,双亲性嵌段共聚物可被认为是放大了的小分子表面活性剂。将疏水链和亲水基的尺寸增大12个数量级可得到嵌段共聚物。,原理,嵌段共聚物的自组装: 在选择性溶剂中,嵌段共聚物的亲水、疏水两部分链段存在相互作用和溶解性差异,嵌段共聚物在特定条件下会自发进行有序排列(其行为和小分子表面活性剂类似),这个过程叫嵌段共聚物的自组装。 最简单的情况是形成球形胶束状聚集体,胶束内由疏水链段组成,亲水链段以溶剂化形势在核周围形成壳层(见图2.2),以维持胶束的稳定性。,原理,2.2 两亲性嵌段共聚物自组装形成胶束,原理,临界胶束浓度
3、形态转变热力学问题,控制聚集体形态的因素转变过程的动力学,单链如何聚集成单个球形结构?,原理,两嵌段共聚物的聚集只有在特定溶度以上才会发生,此浓度为临界胶束浓度。那么什么会影响临界胶束浓度?(链段长度) 两嵌段共聚物中不溶链段与水不相溶,其相对分子质量越高(可溶链段保持不变),临界胶束浓度越低。但不溶链段以共价键与可溶链段相连,不溶链段聚集时,可溶链段阻止了沉淀的发生(溶剂化),因此胶束化过程取代了沉淀过程。,临界胶束浓度,原理,热力学问题,严格来说,胶束在溶液中与单链处于热力学平衡状态。然而,嵌段共聚物胶束结构非常容易被冻结,不再处于热力学平衡状态。 正常情况下,在临界胶束浓度以下,增加水含
4、量会增大聚合物溶剂两相间的表面能,体系趋于增加聚集体半径以减小界面面积。 下面我们来通过一个实例来讨论一下聚苯乙烯的一些情况: 当体系含水量较少时,胶束核内含较多溶剂,这些溶剂有增塑作用,降低体系内聚苯乙烯的玻璃化转变温度。若向溶液中含水量增则会降低共溶剂浓度,浓度差使核内溶剂向外扩散。核内共溶剂含量减少,玻璃化转变温度升高。当玻璃化转变温度升高到超过室温时,胶束核发生玻璃化转变,聚集体的形状和尺寸被固定下来。,原理,控制聚集体形态的因素,对体系形态有影响的有三种:核链段的伸展度核与壳间的表面能壳链段间的斥力 其他因素如:温度,PH值,含水量等对聚集体形态的改变最终还是由于这些因素的改变引起上
5、述3种因素的改变而使形态发生改变。如:(见下一页),原理,壳层质子化(消除电荷),尺寸增大,链段伸展度增加,形态由微球状变为棒状再变为囊泡,壳层去质子化,核内链伸展度减小,效果与加酸相反,降低壳层分子链间斥力,加酸,核内分子数增加,更多分子链进入聚集体,加碱,壳层分子链间斥力增大,聚集数减少,原理,(a)平头胶束 (b)珍珠项链 (c)棒状形态 (d)无序双连续棒相 (e)中空双连续棒相 (f)支化短棒 (g)带有棒状支链的层状结构 (h)囊泡 (i)大复合囊泡,几种胶束形态,原理,转变过程的动力学,为保证聚集体在动力学冻结之前就已达到热力学平衡,对聚集体形态转变的动力学过程进行研究。共聚物体
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
6 文钱
下载 | 加入VIP,畅享折扣下载 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高分子 组装
![提示](https://www.wenke99.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.wenke99.com/p-162853.html