在液-液界面上制備復合微納米結構.pdf

1、嵌段聚合物在液/液界面上有很豐富的自組裝行為。不同的聚合物在液/液界面上會形成不同的結構。聚合物分子的結構和水溶液中無機組分的濃度對聚合物在界面上的吸附、自組裝行為以及最后形成的微結構均有重要影響。本論文研究了三種嵌段聚合物在液/液界面上的吸附和自組裝行為:(1)，聚苯乙烯-嵌-聚（2-乙烯基吡啶）(PS-b-P2VP)在其氯仿溶液和氯金酸水溶液形成的液/液界面上的吸附和自組裝行為及PS-b-P2VP的分子量和水相中HAuCl4的濃度對

2、吸附和自組裝行為的影響;(2)，聚(4-乙烯基吡啶)-嵌-聚苯乙烯-嵌-聚(4-乙烯基吡啶)(P4VP-b-PS-b-P4VP)在其氯仿溶液分別和硝酸銀、氯鉑酸、醋酸鋅、醋酸鎘和醋酸汞水溶液形成的液/液界面上的吸附和自組裝行為及無機組分對聚合物的吸附、自組裝和形成的薄膜形貌及結構的影響;(3)，聚苯乙烯-嵌-聚丙烯酸-嵌-聚苯乙烯(PS-b-PAA-b-PS)在其DMF/氯仿混合溶液與硝酸銀水溶液形成的液/液界面上的吸附和自組裝行為、1

3、，6-己二胺（DAH）引起的膜中聚合物交聯、薄膜的催化活性和熱敏性。
　　1.PS-b-P2VP在液/液界面上的吸附和自組裝行為
　　室溫下，使?jié)舛炔煌穆冉鹚崴芤号c具有不同分子量的PS-b-P2VP的氯仿溶液形成液/液界面。聚合物在液/液界面上吸附并與水相中的氯金酸相結合，通過進一步的自組裝，最終形成了復合薄膜。研究表明，這些薄膜的的形貌和結構與氯金酸的濃度和聚合物的分子量有關:對某一聚合物而言，濃度高時形成了由微膠囊構

4、成的多層泡沫狀薄膜，有些微膠囊壁上嵌有界面膠團;濃度降低到一定程度時形成了蜂巢結構;濃度繼續(xù)降低，形成了由納米線構成的漁網狀或迷宮狀的結構。不同分子量的聚合物形成上述結構時所用的氯金酸水溶液的濃度也有所不同。這些結構都是吸附在界面上的分子自組裝的結果。之所以形成了多種不同的結構，是由于不同條件下聚合物分子具有不同的界面吸附和自組裝行為，包括吸附速度的快慢、界面濃度的高低、分子間相互作用的強弱等。我們探討了這些結構的形成機理，并研究了其用

5、于異相催化反應時的催化性能。
　　2.P4VP-b-PS-b-P4VP在液/液界面上的吸附和自組裝行為
　　室溫下，使聚合物P4VP-b-PS-b-P4VP的氯仿溶液分別與含硝酸銀、氯鉑酸、乙酸鋅、乙酸鎘和乙酸汞的水溶液形成液/液界面。借助于聚合物在界面上的吸附、與無機組分間的相互作用（包括配位和靜電吸引）和進一步的自組裝形成了復合薄膜。TEM觀察表明，薄膜呈現出不同的形貌，包括納米球陣列、泡沫、平行納米線、螺旋狀納米線等，

6、說明薄膜的結構與無機組分相關。這可歸因于不同的無機組分與聚合物之間相互作用的方式和強度的差異。運用XPS研究了薄膜的組成。含有銀和鉑的復合薄膜對硝基化合物的還原有高的催化活性。含有鋅、鎘、汞的復合薄膜經硫化氫處理后，由XPS和UV-vis光譜可知，形成了硫化物納米簇。
　　3.通過乳液液滴誘導、液/液界面上的吸附和組裝形成的熱敏性復合薄膜
　　室溫下，以硝酸銀水溶液為上相，PS-b-PAA-b-PS或PS-b-PAA-b-P

7、S/1，6-己二胺(DAH)的DMF/氯仿混合溶液為下相形成液/液界面。由于DMF與水相混溶，借助于所謂的“烏佐效應(ouzo effect)”，下相自發(fā)乳化而形成油包水(W/O)型的乳液。油相中的的聚合物分子或者與DAH反應后交聯的聚合物分子吸附在水滴表面并與水滴中的銀離子相結合，借助于乳液液滴的模板作用形成了微膠囊。微膠囊在平的液/液界面上進一步吸附聚集，最終形成了泡沫狀薄膜。透射電子顯微鏡(TEM)觀察發(fā)現，泡沫結構的壁上均勻分布