發(fā)布時間：2020-05-27 02:30

【摘要】：嵌段共聚物是指由兩個或多個結構不同的聚合物鏈通過共價鍵或其它相互作用連接在一起形成的大分子,在許多領域都有廣泛應用。兩親性嵌段共聚物屬于一類特殊的嵌段共聚物,類似于傳統(tǒng)的表面活性劑,有著豐富的自組裝行為。兩親性嵌段共聚物的復合物具有獨特的性質和應用,因此許多研究都集中在聚集體的組裝方法和形態(tài)控制上。影響嵌段共聚物自組裝的因素有多種,如嵌段共聚物的分子結構、濃度、其它物質的加入、溫度和溶液的pH值等。毋庸置疑的是,嵌段共聚物的分子結構是影響其自組裝行為最為本質的因素。納米粒子在催化反應過程中常由于聚集而失活,因此它們通常被固定在基質上或者基質中。兩親性嵌段共聚物具有高穩(wěn)定性和多樣的自組裝結構等優(yōu)點,被選作是沉積納米粒子的良好的基質。本論文以聚苯乙烯-嵌-聚丙烯酸(PS-b-PAA)的DMF/CHCl3的混合溶液作為下相,金屬鹽溶液作為上相,利用穿越界面的物質轉移引起的自發(fā)乳化使上相和下相分別形成了水包油(O/W)和油包水(W/O)的乳液,討論了分子結構、金屬離子濃度和金屬離子種類對聚合物分子在這兩種乳液中的自組裝行為和形成的聚集體的形貌影響,探討了其形成機理;同時,設計和制備了具有高催化活性和良好穩(wěn)定性的異質催化劑。論文的主要研究內容如下:1疏水/親水嵌段比率對PS-b-PAA自組裝的影響探討了一系列具有不同嵌段比的PS-b-PAA在跨越液/液界面自發(fā)乳化形成的O/W、W/O乳液中的自組裝行為,獲得了多種聚合物與金屬離子自組裝形成的聚集體,包括微膠囊、球形膠束、棒狀和盤狀膠束、囊泡和內部微相分離的顆粒。這些結構在乳液液滴或連續(xù)相中形成,并進一步在氣/液界面或平面液/液界面處吸附形成了薄膜。進一步地,討論分子結構、金屬離子濃度和金屬離子種類對聚合物分子自組裝行為和聚集體形態(tài)的影響,以及這些復合結構對水溶液中硝基芳烴的氫化表現出的催化特性。2液/液界面上形成的PS-b-PAA/Cu二維納米花復合薄膜:一種高活性、高穩(wěn)定性的異相催化劑設計和制備具有高催化活性和良好穩(wěn)定性的異相催化劑仍然是一個挑戰(zhàn)。本文中,通過一個界面吸附和自組裝過程,在平面液/液界面形成了由獨特二維納米花結構組成的Cu/PS-b-PAA復合薄膜。納米花由厚度為約10 nm的納米片組成。納米片具有層狀結構,該層狀結構由疏水性PS的內層和親水性PAA的兩個表面層組成,Cu粒子均勻地分布在兩個表面上。該復合薄膜對水溶液中硝基苯胺(p-NA)的還原有很高的催化活性,速率常數達到396.45 s-1g-1。此外,該復合納米花組成的薄膜還展現出很好的穩(wěn)定性和再循環(huán)性,在15個連續(xù)循環(huán)中,其催化速率常數和轉換效率沒有任何變化。
【圖文】：

因此嵌段共聚物具有膠束化和微相分離的特性，可以形成形貌各異、多種多樣的逡逑聚集結構，在諸多方面具有應用價值。嵌段共聚物種類繁多，，如兩嵌段、三嵌段、逡逑星型或接枝共聚物（圖１－１）［１］。根據各嵌段在水中的溶解性的不同，可以將兩逡逑嵌段共聚物分為雙親水性嵌段共聚物［２］、雙疏水性嵌段共聚物［３］和兩親性嵌段共逡逑聚物＋６］。兩親性嵌段共聚物屬于一類特殊的嵌段共聚物。事實上，具有親水和逡逑疏水性嵌段的兩親性共聚物可以等同于傳統(tǒng)的表面活性劑。這種兩親共聚物作為逡逑乳化劑、分散劑、發(fā)泡劑、增稠劑、漂洗助劑和增溶劑得到了廣泛的應用。逡逑Ｌｉｎｅａｒ邋Ｄｉｂｌｏｃｋ邋Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ邐Ｌｉｎｅａｒ邋Ｔｒｉｂｌｏｃｋ邋Ｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ逡逑Ｍｉｋｔｏａｒｍ邋Ｓｔａｒ邋Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ邐Ｇｒａｆｔ邋Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ逡逑疒s6仩ｆ逡逑圖１－１不同結構的嵌段共聚物［１］。逡逑１．１．２嵌段共聚物自組裝行為的研究逡逑自上世紀六十年代年以來，人們對嵌段共聚物在體相中的自組裝行為進行了逡逑廣泛的研宄。該自組裝過程是由不利的混合焓和小的混合熵驅動的，并且嵌段之逡逑間的共價鍵可以防止發(fā)生宏觀相分離。嵌段共聚物的微相分離主要取決于各嵌段逡逑的體積分數、總聚合度和Ｈｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎ相互作用參數這三個因素［７，８］，其中逡逑Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎ參數代表各嵌段之間的不相容性。Ａｐｐｏｌｄ［９］等人報道了具有超高分逡逑１逡逑

聚合物會先形成球形膠束；隨著甲醇含量的增加，球形膠束融合成了囊泡，逡逑囊泡進一步融合成啞鈴管狀結構；當甲醇含量和ＴＨＦ含量相當時，形成了管狀逡逑結構，如圖１－２所示。楊等人采用乳液蒸發(fā)法制備了具有獨特的內部呈洋蔥狀逡逑結構并具有刺激性響應性的聚（２－乙烯基吡啶）－嵌－聚苯乙烯（Ｐ２ＶＰ－ｂ－ＰＳ）光逡逑子微球，如圖１－３所示。研宄表明，通過用乙醇或酸溶液選擇性溶脹Ｐ２ＶＰ嵌段逡逑或改變Ｐ２ＶＰ嵌段的交聯(lián)密度，可以控制ＰＣ微球的光學響應。１１＾＾［１３］等采用簡逡逑２逡逑
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.2;O643.36

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本文編號：2682802