PSS/PDDA自组装膜形成过程中的临界浓度效应

Decher等提出的阴阳聚电解质层层组装膜技术(LbL),方便快捷,结构有序,其纳米级可控,可用于生物传感器、杂多酸多层膜修饰电极及天然多糖类功能膜等领域．LbL膜的厚度直接影响其性能,而膜厚度与紫外吸光度(A)成正比．故A是通常用于评价膜厚度的一种简便方法．紫外吸光度与聚电解质溶液浓度(cp)往往呈递增关系,随着溶液中cp的增大,单位面积上吸附聚电解质的量也增加。     

由聚电解质自组装多层膜制备微孔薄膜

带有相反电荷的聚电解质通过静电作用交替沉积可以得到自组装多层膜,由于这种技术可操作性强,用途广泛,近十几年来已有了大量的研究．聚电解质多层膜在一定条件下可以形成纳米孔和微米孔．Fu等研究了聚丙烯酸和聚乙烯基吡啶组成的氢键自组装多层膜在碱溶液中溶去其中的聚丙烯酸后,剩下的聚乙烯基吡啶重构形成微孔薄膜．Mendelsohn等发现将聚丙烯酸和聚烯丙基胺自组装而成的多层膜浸入pH=2．4左右的溶液中可制备微孔薄膜．但这些方法并不能使强聚电解质多层膜形成多孔结构。     

酚醛型重氮树脂复合物及自组装超薄膜的制备与应用

不同的高分子链之间可通过次价键而聚集,形成高分子复合物(polymer-polymer omplex).其中,研究最为深入的是基于库仑力的聚电解质复合物(polyelectrolyer complex,PEC)近年来一种继L-B膜技术之后,被称为"层-层”自组装(1ayer-by-layer self-assembly)的技术受到了越来越多的关注自组装技术所组装的分子大多是聚电解质,通常是将带不同电荷的聚电解质分子在水溶剂中交替地组装到片基上,实际上就是在固液界面一层一层地形成聚电解质复合物通过其它弱相互作用如氢键、电荷转移等高分子的自组装基本类似.因此可以说,对高分子自组装的研究基本上是对高分子复合物研究的延伸本论文对重氮树脂-酚醛树脂的感光性复合物以及基于重氮树脂的"层-层”自组装多层膜进行了研究,主要结果如下: 2001年6月通过博士论文答辩     

金属纳米颗粒-聚电解质多层膜的X射线反射率研究

用静电自组装技术制备了不同层数的Au纳米颗粒-聚电解质多层膜,用X射线反射及原子力显微镜对膜的微结构进行了表征.研究发现,当Au纳米颗粒下面的聚电解质层较薄时,膜中无清晰的界面结构;随着Au纳米颗粒下面的聚电解质层的增厚,金属-聚电解质多层膜的界面变得越来越清晰.     

一种含有偶氮磺酸基与吡啶基的高分子氢键自组装及自组装超薄膜

静电自组装是指将带相反电荷的聚电解质，于水溶液中交替沉积在片基上，制备多层超薄膜的技术．由于它在水溶液进行，技术简单，无需专用设备，再加上静电力比范德华力强，因此静电自组装膜比传统的LB(Langmuir—Blodget)膜稳定，在近年来得到很大发展．现在自组装成膜驱动力已从最初的静电力扩展到氢键、电荷转移相互作用、疏水相互作用等；用于组装的组分也从聚电解质扩展到多官能团小分子、胶体粒子、无机纳米     

聚电解质多层有序膜电极的生成及其电化学特性

研究了在金电极表面硫醇自组装膜上聚电解质多层有序膜的形成过程及其电化学特性。用紫外光谱和电化学方法对多层有序膜进行了表征。结果表明，有序膜影响着离子在膜中的穿透性，离子型电活性物质如铁氰根离子和亚甲蓝等可嵌入有序膜中，研究了多层有序膜电极的电化学特性及膜中铁氰根离子的电化学行为。     

原位插层聚合法制备聚丙烯酰胺/α-磷酸锆纳米复合材料及其结构表征

聚合物／层状无机物纳米复合材料因具有常规复合材料所没有的结构、形态及较常规聚合物基复合材料更优异的性能而引起人们的广泛关注．α-磷酸锆（α-ZrP）作为一种合成的结构规整的层状无机物，其离子交换容量（600mmol／100g）是粘土的6倍，并具有长径比可控和粒子尺寸分布较窄等特点，是制备聚合物／层状无机物纳米复合材料的优良基体．以往的研究工作主要集中于金属氧化物／α-ZrP层柱材料和聚电解质膜两类复合材料，有关聚合物／α-ZrP插层复合材料的研究报道较少．聚丙烯酰胺（PAM）是一种具有广泛用途的水溶性高分子，作为聚电解质，     

利用层层自组装技术制备聚电解质多层膜高效液相色谱固定相

以聚(乙烯-alt-马来酸)的苯乙胺衍生物与聚烯丙基胺盐酸盐为原料,通过层层自组装技术(LBL)在色谱硅胶表面交替沉积得到聚电解质多层膜高效液相色谱(HPLC)固定相;利用紫外光谱、红外光谱和元素分析研究了HPLC固定相的结构和组成.结果表明,聚电解质多层膜HPLC固定相被成功构筑在硅胶颗粒表面;制备的多层膜固定相可方便地用于6种芳香烃类及4种烷基苯类物质的分离分析.本文的研究结果说明LBL技术在制备HPLC固定相方面具有一定的应用价值.     

聚电解质混合物在均匀带电平面上吸附的密度泛函研究

采用非局域密度泛函理论计算方法(NLDFT), 我们研究了两种带相反电荷的聚电解质混合物在均匀带电平面上的吸附以及吸附层的电荷反转现象. 我们对表面带电密度和聚电解质链段的价态对吸附的影响做了系统研究, 发现在体系中不含小离子的情况下, 当体系中两种聚电解质链段都为单价时, 和表面带相反电荷的聚电解质链能够吸附在平面上, 而和表面带相同电荷的聚电解质链和表面之间相互排斥, 整个过程就是表面电荷被与之带相反电荷的聚电解质链上所带电荷中和的过程, 没有出现明显的电荷反转现象|当体系中作为反离子存在的聚电解质链段价态为二价时, 和表面带相同电荷的聚电解质链能在表面上吸附, 出现明显的电荷反转现象. 理论研究表明, 以反离子居中为媒介的静电相关效应是聚电解质混合物出现多层吸附的主要驱动力之一.     

侧链偶氮聚电解质在胶体微球表面的静电层层自组装和微胶囊制作

将侧链偶氮聚电解质应用于聚苯乙烯胶体微球表面的静电层层自组装,得到了偶氮聚电解质和聚二烯丙基二甲基氯化铵多层膜覆盖的核壳微球.实验表明,组装后偶氮苯基团发生了一定程度的解聚集,得到的胶体微球可表现出明显的光色效应.研究进一步采用含肉桂酸酯的光敏聚电解质作为交联的保护壳层,并通过光交联反应使表面层发生交联固化反应.将上述具有核壳结构的胶体球溶解去除聚苯乙烯内核后,得到了含光响应聚电解质的空心微胶囊.     

新型支化侧链偶氮聚电解质的合成与性能研究

通过后重氮偶合的方法合成了一种含支化侧链偶氮苯生色团的聚电解质 (PBANT AC) .用IR、NMR、DSC、UV和元素分析等手段对聚合物的结构和性能进行了表征 .研究发现 ,在不同比例的水和四氢呋喃混合溶剂中PBANT AC的紫外 可见光光谱有很大的差别 .这种差别反映了PBANT AC分子中的偶氮苯生色团的不同聚集状态 .通过静电吸附逐层自组装的方法将PBANT AC分子组装成多层膜 .在 488nm的偏振Ar+ 激光的照射下 ,聚合物薄膜中的偶氮苯生色团可发生光致取向 ,取向有序度约 0 0 5 .偶氮苯生色团的顺反异构化反应使H 聚集体在光照后发生解聚集     

端基对侧链型偶氮聚电解质自组装膜内生色团取向的影响

用偏振紫外光谱研究了 4种带有不同端基的侧链型偶氮聚电解质静电逐层自组装膜中偶氮生色团的初始取向 .讨论了不同的端基对偶氮生色团在自组装膜中初始取向的影响 .进一步探讨了偶氮聚电解质自组装膜的结构特点 .研究表明 ,侧链型偶氮聚电解质自组装膜中偶氮生色团普遍存在一定程度的沿面取向 .偶氮生色团所带端基的类型对其在自组装膜中的取向程度有较大的影响 ,这主要取决于偶氮生色团与聚阳离子基底的电荷相互作用和极性相互作用等 .对偶氮生色团在水溶液中能形成H 聚集体的自组装膜来说 ,H 聚集体对生色团取向也有一定的影响 .结果表明 ,在制备需控制生色团取向性的自组装膜时 ,要考虑生色团上的不同端基对取向的影响     

偶氮聚电解质的H-聚集和光响应行为

用偶氮聚电解质上的偶氮苯基团作为“探针” ,研究了侧链偶氮聚电解质聚 {丙烯酸 2 [4 (4′ 乙氧基苯基偶氮 )苯氧基 ]乙酯 co 丙烯酸 }(PEAPE)在水中的H 聚集及其对光响应性的影响 .研究发现 ,与在DMF溶液的紫外吸收光谱相比 ,偶氮聚电解质在水中的紫外吸收λmax 发生明显蓝移 ,表明在水溶液中偶氮生色团形成了H 聚集体 .溶解在DMF H2 O混合溶剂中的上述偶氮聚电解质也存在部分H 聚集 ,H 聚集程度与水和DMF的比例有关 .H 聚集体的形成使光异构化速率明显减慢 ,异构化效率显著降低 .同时 ,其光异构化动力学不符合一级指数衰减规律 ,说明该过程同时包含‘孤立的’偶氮生色团的光异构化反应和H 聚集体的光致解聚集     

光响应性偶氮聚电解质自组装研究

将3种侧链带有不同偶氮生色团的聚电解质,用逐层浸渍的方法使其组装成多层膜.利用原子力显微镜(AFM)研究了自组装膜的表面形貌以及随着组装层数增加的变化.详细研究了在紫外光的照射下,薄膜内偶氮生色团由反式到顺式构型的光响应转变,以及在暗室中由顺式回复到反式构型的回复特性.与自组装膜的光响应性和相应的旋涂膜进行比较发现,其中的PNAPE/PDAC自组装膜没有明显的光色效应,而PEAPE/PDAC,PPAPE/PDAC具有明显的光色效应.在暗室中,随生色团的结构不同和在不同的凝集态中,由顺式回复到反式构型的速率明显不同.     

支化侧链偶氮聚电解质生色团H-聚集的动力学研究

利用偶氮聚电解质上的偶氮苯基团作为“探针”,研究了支化侧链偶氮聚电解质PMAPB6P-AA的偶氮生色团H-聚集动力学过程.研究发现,在不同THF/H2O配比情况下,H-聚集的速率有很大差别,THF比例越小,生色团发生H-聚集的速率越大,即偶氮聚电解质在溶剂体系中的疏水聚集对发生H-聚集有重要推动作用.通过测定偶氮聚电解质上的“孤立”生色团和H-聚集体的紫外光谱最大吸收值变化,表征了H-聚集过程的动力学,并分别用一级和二级动力学方程进行了拟合.结果表明,偶氮聚电解质的H-聚集过程具有二级动力学过程的特点.     

支化侧链偶氮聚电解质的合成和H-聚集

合成了一种新型支化侧链型偶氮聚电解质PMAPB₆P-AA.以偶氮生色团为探针,研究了这类聚电解质在混合溶剂中的H-聚集,以及H-聚集对偶氮生色团光响应性能的影响.研究发现,PMAPB₆P-AA在水体积分数大于11%的DMF/H₂O混合溶剂中形成H-聚集.偶氮苯离域电子的色散力是形成H-聚集的主要动力.与偶氮小分子MAPB₆和MAPB₆P相比,PMAPB₆P-AA表现出更强的H-聚集能力,表明疏水作用和聚合物链的束缚作用等也是影响偶氮苯基团H-聚集能力的重要因素.H-聚集对PMAPB₆P-AA光响应影响的明显特征是光响应速率减慢和光致顺反异构的效率降低.     

支化侧链偶氮聚电解质的光致二向色性和表面起伏光栅

通过后重氮偶合的方法合成了两种含支化侧链偶氮苯生色团的聚电解质PBANT AC和PBACT AC .用红外光谱、氢核磁共振谱、紫外 可见光光谱、热分析和元素分析等手段对聚合物的结构和性能进行了表征 .在 4 88nm的偏振Ar+ 激光的照射下 ,聚合物薄膜中的偶氮苯生色团可发生光致取向 ,取向有序度分别为 0 12和 0 0 9.在干涉偏振激光束的照射下 ,两种聚合物旋涂膜表面均形成了规则的正弦表面起伏光栅 ,其起伏深度分别为 4 0nm和 80nm左右 .用氦氖激光实时检测 ,测定了两种旋涂膜表面起伏光栅的一级衍射效率随光照时间的变化关系 .     

旋涂-逐层自组装制备光响应性聚丙烯酸酯类偶氮聚电解质多层膜

偶氮聚电解质的静电逐层自组装是实现偶氮聚合物功能性的重要手段,是制备诸如光存储材料、光开关材料和非线性光学材料等的新途径.因此,光响应性偶氮聚电解质的静电逐层自组装已引起了人们的广泛关注.静电逐层自组装通常在水溶液中进行,即通过基材在在水溶液中的交替浸渍和逐层     

偶氮苯为探针的液晶聚合物聚集形态研究

利用紫外-可见光谱,对比研究了尾挂侧链液晶聚合物和腰挂侧链液晶聚合物在结晶相和液晶相转变过程中的液晶基元取向情况.研究表明,石英基材表面倾向于诱导偶氮液晶基元垂直于基材排列;观察到了在液晶态尾挂侧链液晶聚合物和腰挂侧链液晶聚合物的不同取向行为.在室温下重新结晶数天后,腰挂液晶聚合物的紫外可见光谱缓慢回复.     

溶液pH值对光响应性偶氮聚电解质H-聚集的影响

研究了溶液pH值变化对水溶性侧链偶氮聚电解质的生色团H 聚集行为的影响规律 .研究发现 ,偶氮聚电解质溶液中生色团的存在状态与聚合物链上羧基的电离度有着密切的关系 .调节溶液pH值可使生色团发生聚集和解聚集的转变 ,从而导致对应的紫外吸收光谱发生明显变化 .在羧酸的部分电离区内 ,侧链偶氮苯H 聚集体随pH升高而部份解聚 ,导致特征吸收峰红移 ,其相应的光响应速率加快和光致反 顺异构效率提高