RAFT可控聚合構(gòu)筑多響應(yīng)離子通道及其機理研究.pdf

1、環(huán)境響應(yīng)型的功能化離子通道因在藥物釋放、生物傳感、生物模擬及新能源材料等領(lǐng)域的突出地位而日愈受到關(guān)注。如何構(gòu)建傳輸效率高、化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、離子遷移機制明晰的離子傳輸通道，并應(yīng)用于納米科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)等前沿交叉科學(xué)領(lǐng)域，是目前亟待解決的重要科學(xué)問題之一。本文以SBA-15為研究載體，在孔道內(nèi)RAFT可控接枝功能型聚合物，構(gòu)筑環(huán)境條件多響應(yīng)離子通道，研究結(jié)果如下：
　　(1)利用“Grafting from”的方法在介孔通道內(nèi)壁

2、上 RAFT可控接枝聚合物聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)，構(gòu)筑一種pH/溫度雙響應(yīng)可控離子通道，在pH為4-10、溫度為30-50℃范圍內(nèi)考察陰陽離子探針Fe(CN)64-/3-和Ru(NH3)62+/3+在離子通道內(nèi)的傳輸遷移性能。PDMAEMA鏈長與結(jié)構(gòu)不僅可控制介孔通道有效孔徑，而且能促進(jìn)離子在孔道內(nèi)的傳輸速率。電化學(xué)阻抗譜(EIS)與循環(huán)伏安(CV)測試顯示，聚合物聚合度DPn=75時為鏈長最佳，該條件下低

3、pH時陰離子遷移速率大于陽離子。pH升高到10時，聚合物鏈去質(zhì)子化導(dǎo)致陰離子遷移速率降低，此時升高溫度到50℃可改變離子通道內(nèi)聚合物鏈的結(jié)構(gòu)，使得有效孔徑增大，陰陽離子遷移速率都提高。
　　(2)在介孔內(nèi)壁先后引入聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)與聚丙烯酰胺基偶氮苯(PAAAB)，構(gòu)筑一種pH/溫度/光三響應(yīng)的可控離子通道。在最優(yōu)聚合物鏈長條件下（DPn=75），通過控制兩嵌段聚合物的結(jié)構(gòu)可有效調(diào)控介孔孔道有效