本文關(guān)鍵詞： 星型超分子聚合物 水滴模板法 多孔膜 自組裝　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：聚合物有序多孔膜在分離、圖案化模板、光子晶體、傳感器及超親疏水界面等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。目前,制備聚合物多孔膜的方法包括蝕刻法、納微加工法和自組裝法等。通過水蒸氣凝結(jié)成水滴,并進行有序自組裝排列形成模板制備聚合物多孔膜的方法稱為水滴模板法。這種方法具有操作方便、過程簡單、環(huán)境友好等特點,已經(jīng)成為制備聚合物多孔膜重要的方法。隨著研究的不斷深入,種類繁多的聚合物材料被作為水滴模板法的成膜材料,從線性聚合物拓展至超支化聚合物。在本論文中,我們首次提出使用星型超分子聚合物制備聚合物有序多孔膜,為水滴模板法提供了一類新的成膜材料。具體研究內(nèi)容包括:第一,我們合成了一系列結(jié)構(gòu)精確的含簇星型超分子聚合物(簡稱CSP)。我們選用具有相同結(jié)構(gòu),但是分別帶有6,4,3個電荷的多金屬氧簇[CoW12O40]6-、[SiW12O40]4-、[PW12O40]3-作為聚合物的無機核,然后通過靜電相互作用,將含有三硫酯基團的陽離子鏈轉(zhuǎn)移試劑修飾在多金屬氧簇的表面,然后通過可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合反應(yīng)在其表面原位引發(fā)接枝聚苯乙烯鏈段,得到了三種以[CoW12O40]6-為核的星型聚合物:CSP-1,CSP-2,CSP-3,其接枝臂數(shù)均為6,接枝聚合度分別為13,21,54;得到了一種以[SiW12O40]4-為核的星型聚合物CSP-4,其接枝臂數(shù)為4,接枝聚合度為21;得到了一種[PW12O40]3-為核的星型聚合物CSP-5,其接枝臂數(shù)為3,接枝聚合度為21。上述5種星型聚合物的分子量分散系數(shù)均小于1.05,其結(jié)構(gòu)已經(jīng)過核磁共振氫譜、基質(zhì)輔助激光解吸飛行時間質(zhì)譜、紅外光譜、元素分析等表征方法進行了證實。第二,我們研究了CSP的分子結(jié)構(gòu)與成孔性質(zhì)之間的關(guān)系。我們選擇氯仿作為溶劑,首先以CSP-2為研究對象確定聚合物濃度和水蒸氣流速等條件。在聚合物濃度為6 mg/m L,水蒸氣流速相同400 m L/min的條件下,制備了5種CSP的聚合物多孔膜。我們發(fā)現(xiàn)在相同的條件下,5種聚合物多孔膜呈現(xiàn)出不同的孔徑及有序度,孔徑分布從260 nm到700 nm之間,均為亞微米級多孔膜。而且,我們結(jié)合CSP的粘度及親疏水性質(zhì)系統(tǒng)分析了其成孔行為,提出了CSP能夠在油水界面進行構(gòu)象調(diào)整的超分子結(jié)構(gòu)特性的是其穩(wěn)定水滴,并最終形成有序多孔膜的關(guān)鍵。第三,我們研究了CSP對于其他聚合物的輔助成孔性質(zhì)�；贑SP易于在油水界面富集的特點,我們提出了以其作為形貌修飾劑共混到線性聚苯乙烯中,改善聚苯乙烯成孔形貌。我們將質(zhì)量分數(shù)為1.5%的CSP-2,CSP-4,CSP-5作為形貌修飾劑共混到商業(yè)化的線性聚苯乙烯中,然后通過水滴模板法制備多孔膜,發(fā)現(xiàn)CSP-2能夠誘導(dǎo)聚苯乙烯形成孔徑為1.7μm的有序多孔膜�？傊�,我們以CSP為代表,首次通過水滴模板法制備了基于星型超分子聚合物的多孔膜,揭示了CSP的分子結(jié)構(gòu)與成孔性質(zhì)之間的關(guān)系,并以其作為形貌修飾劑成功改善了線性聚苯乙烯的成膜形貌。這些研究為制備聚合物有序多孔膜備提供了新材料。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O641.3;TB383.2

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