常壓等離子體射流放電及聚合溫敏高分子材料的研究.pdf

1、大氣壓等離子體放電多是在間隙較小的平行板電極間進行，限制了處理材料的幾何形狀尺寸，放電的穩(wěn)定性也容易受到影響。大氣壓等離子體射流（Atmospheric Pressure Plasma Jet）放電區(qū)域與工作區(qū)域相分離，互不影響，可以處理形狀較為復雜的材料，材料的表面處理均勻性好，同時放電氣體的溫度較低，因此在材料表面改性、薄膜沉積、生物醫(yī)學等方面得到大規(guī)模的應用。
　　本文設計了單電極大氣壓沿面介質(zhì)阻擋放電Ar等離子體射流裝置，

2、系統(tǒng)的研究了不同的實驗條件（外加電壓，氣體流速，放電間隙等）對放電特性的影響。通過發(fā)射光譜，分析了等離子體射流中存在的主要基團。選用了波長分別為696.12nm、706.34nm、714.93nm的譜線，通過波爾茲曼作圖法，線性擬合求得電子激發(fā)溫度。此外，通過光纖傳感器測量了管外氣體的溫度。
　　聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAm）分子內(nèi)同時含有親水的酰胺基和疏水的異丙基，因此具有良好的溫敏特性。PNIPAm在水溶液中有較低的

3、臨界溶解溫度（Lower Critical Solution Temperature，LCST）：當溶液溫度低于LCST時，聚合物具有良好的溶解性，溶液呈透明狀；當溫度升高到LCST以上時，聚合物會從水溶液中相分離，溶液變渾濁。且整個相變過程具有可逆性。這種獨特的溫敏性相轉(zhuǎn)變功能，使其在藥物緩釋、物質(zhì)分離、環(huán)境監(jiān)測、溫敏開關(guān)等方面具有廣泛的應用前景。
　　本文首次對不同濃度的NIPAm單體水溶液的溫敏性進行了研究，結(jié)果表明高濃度的

4、NIPAm溶液也具有一定的溫敏性。
　　本文以不同濃度的N-異丙基丙烯酰胺（NIPAm）單體為反應物，在常壓下，通過氣體（Ar）攜帶單體溶液的方法，首次采用等離子體射流在基底表面聚合一系列不同單體濃度的PNIPAm聚合物，使用掃描電子顯微鏡(SEM)、紅外光譜、水接觸角表征了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與性能。聚合物的傅里葉紅外光譜(FT-IR)顯示存在C=O伸縮振動峰和N-H彎曲振動峰；SEM和接觸角溫敏變化等的分析結(jié)果，表明大氣壓等離子體射流成