基于SI-ATRP的無機表面聚合物刷的構(gòu)筑及敏感性研究.pdf

1、聚合物刷是將高密度聚合物接枝于基底表面而形成的一種特殊高分子材料，在光學(xué)元件、智能材料和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域有重要應(yīng)用前景。本文通過表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(SI-ATRP)，分別在二氧化硅顆粒(SiO2)和硅晶片(Si)表面構(gòu)筑聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)聚合物刷。
　　首先在二氧化硅顆粒表面接枝PMMA，成功構(gòu)筑了PMMA-g-SiO2聚合物刷，結(jié)果表明PMMA接枝于SiO2表

2、面后其熱穩(wěn)定性提高，聚合物的分子量可由引發(fā)劑控制并隨著引發(fā)劑增大而降低。對于硅晶片上PMMA聚合物刷的構(gòu)筑，考察了CuBr/PMDETA和CuCl/HMTETA催化體系對PMMA-g-Si的影響，結(jié)果表明CuCl/HMTETA更適于聚合物刷上PMMA鏈的“活性”聚合，而CuBr/PMDETA則更利于引發(fā)劑濃度對聚合物刷厚度的線性控制。
　　另外，采用同樣的技術(shù)路線，制備了PDMAEMA-g-SiO2和PDMAEMA-g-Si聚合物

3、刷，并研究其pH/溫度敏感性。其中，在溶液pH值小于聚合物離解常數(shù)時，游離PDMAEMA鏈呈舒展構(gòu)象;反之聚合物鏈收縮，并有一個相應(yīng)的低臨界溶解溫度(LCST)，且LCST隨pH升高而降低;PDMAEMA及PDMAEMA-g-SiO2在水中的平衡溶脹度均隨pH值增大及溫度升高而降低。相對于原始SiO2顆粒，PDMAEMA-g-SiO2復(fù)合顆粒對水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附作用明顯提高，pH=3時最大吸附量為52.4 mg/g，且隨pH增大，