超支化两亲大分子的聚集行为以及电解质对固/液和液/液界面性质的影响

来源 :中国科学院大学 中国科学院化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gf2516
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
凭借其超支化的结构、明确的分子量和分子尺寸、可精确控制的分子形状与分枝长度/密度比、独特的单分散性、分子内部存在的空腔、分子表面的功能性等显著特征,聚酰胺-胺(PAMAM)成为发展最为迅速、研究最为广泛和深入的一类新型树状分子。目前,由刚性疏水基团、发色单元修饰的PAMAM树状分子以及将PAMAM与金属离子进行螯合构筑等研究工作大量涌现,尤其是以PAMAM为基础接枝两亲嵌段的超支化两亲大分子在生物医学、自组装模板、催化剂等诸多方面有着潜在的、巨大的应用前景。然而,对于此类PAMAM基超支化两亲大分子体系的表面活性、分子聚集行为及其通过pH和盐的可调节性、与小分子表面活性剂的分子间相互作用等的研究却鲜见报导。本文以PAMAM接枝POmEOn(其中PO为环氧丙烷;EO为环氧乙烷;m和n分别代表嵌段中PO和EO的个数)系列超支化两亲大分子的结构对其物理化学性质以及油水分离性能的影响为中心,通过表面张力、稳态荧光、浊度分析、等温滴定微量量热、动态激光光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等实验手段与方法,研究超支化两亲大分子的结构对其表面与界面性质、聚集行为的影响,以及pH、盐对聚集体构筑的诱导效应。取得了主要研究进展:   1.考察超支化两亲大分子的起始剂(即PAMAM)代数以及嵌段中EO/PO质量比对浊度性质的影响。探讨了在起始剂代数不同的情况下,系列超支化两亲大分子的浊度性质与浊点(CP)温度等性质的变化规律。随着嵌段EO/PO比例的增大,体系的CP值先升高后逐渐降低,表明EO/PO对于超支化两亲大分子的亲水、疏水性以及溶解能力具有一定的调节作用。   2.熵增是系列超支化两亲大分子自发聚集过程中的主要驱动力。当POmEOn嵌段增长时,EOn单元对于氢键的键合起到很大作用,此时体系的聚集在更高浓度下发生,即临界聚集浓度(CAC)升高,同时聚集过程中所产生的吉布斯自由能(△G0)增大。研究表明,在此过程中两亲嵌段长度对聚集体尺寸具有一定的调控作用。   3.pH范围对超支化两亲大分子体系的聚集行为作用显著。当pH值在2至pKa的范围内变化时,溶液澄清,主要由于PAMAM的胺基基团质子化作用完全;当pH值在pKa~7.5的区间变化时,溶液呈现浑浊状态,此时质子化不完全,体系中形成了较大尺寸的聚集体;随着碱性继续增强,质子化进程几乎无法发生,体系产生分相。在pH值从2增加到10的过程中,由于在中性和碱性环境下质子化作用不完全其微环境极性随之增强、CAC逐渐减小。   4.研究盐对超支化两亲大分子体系聚集行为的影响。其影响顺序为C6H5COONa>Na2SO4>NaCl,导致CP温度顺序递增。无机盐的影响主要归因于水合作用,即水分子从超支化两亲大分子的核壳结构迁移至SO42-和Cl-水合层的运动。C6H5COONa的作用主要依赖于苯环插入到聚集体疏水核内部的作用,对聚集体尺寸的增大起到更为显著的效果。   5.研究发现超支化两亲大分子与表面活性剂的分子间相互作用较强。十二烷基硫酸钠(SDS)在远低于临界胶束浓度(CMC)时,与超支化两亲大分子的混合体系即表现出较高的浊度性质,由于此时SDS分子插入到胺基基团和疏水微区中从而形成较大尺寸的聚集体。与双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)的多层囊泡体系相比,超支化两亲大分子与DDAB混合体系的聚集体尺寸与形貌、流变学性质均有较大改变。   6.考察电解质对油/水界面以及岩石矿物/水相界面的影响。随着pH值升高,在不同的盐溶液中,油/水界面张力均呈现出降低的趋势,同时在油膜表面形成的接触角均有一定程度的降低,其中Mg2+对油/水界面性质的影响较为明显。pH值和盐浓度对于蒙脱土表面的zeta电位产生了不同程度的影响。Na+和蒙脱土晶体层间的Ca2+进行了交换吸附,并且影响其层柱结构,对晶格的压缩作用增强。
其他文献
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
在自然界中,卟啉分子是组成叶绿素、血红蛋白等生物大分子的重要化合物,被称之为“生命的染料”。由于其具有平面大环π-π结构和可见光区的强吸收和发射等良好的光电性质,使得
全心全意为人民谋利益,是我们建设有中国特色社会主义全部工作的出发点和落脚点,江泽民同志提出的“三个代表”重要思想,其核心就是代表最广大人民的根本利益。在学习、贯彻江总
气相负离子-分子反应因其具有比液相反应更高的选择性,更快的反应速度等优点,在探讨新的有机合成机理及检测一些重要热力学数据等方面发挥了重要作用,从而受到众多化学研究者的亲睐。本文利用精确地量子化学和反应分子动力学方法研究了与大气污染有重要关系的CH3OCl与Cl-反应及N2O与丁二烯负离子反应的微观机理和动力学性质。1.采用双层直接动力学方法对反应CH-3OCl+Cl的微观机理和200~3000K温
由中国文学艺术界联合会、中国民间文艺家协会、广东省委宣传部、广东省文学艺术界联合会、广东省民间文艺家协会联合主办,广东省岭南民间工艺研究院、广东省工艺美术协会承
离子液体因为具有低熔点、不易挥发、溶解能力强、导电性强和电化学窗口较宽等优良性能而在金属电化学沉积领域得到青睐和广泛应用。活泼金属尤其是金属镁在离子液体中的电沉
国内煤炭价格节节攀升,已对城市居民生活造成极大影响,最近,我们对西安市煤炭供应和价格情况进行了调查。一、煤炭供应情况西安市居民生活用煤主要是蜂窝煤和无烟净洗煤。今
在中国共产党建党 80周年前夕 ,中科院云南天文台组织有中科院院士党员参加的全台党员深入到滇南蒙自县 ,参观考察有教育意义的遗址和现代农业园区 ,使党员受到了生动深刻的
作为投资者保护的重要内容,境外金融立法中均要求市场中介机构履行审慎选择客户的义务,将适当的产品销售给适当的客户。通过借鉴境外相关的立法及监管经验,结合我国目前证券