兩親性多重刺激響應(yīng)型聚醚胺及其在分離領(lǐng)域的應(yīng)用研究.pdf

1、兩親性刺激響應(yīng)型聚合物是一類能夠?qū)ν饨绛h(huán)境的細微物理或化學(xué)變化作出響應(yīng)，在溶液中自組裝形成各種類型微、介觀結(jié)構(gòu)的高分子。這類聚合物，由于其在生物、醫(yī)藥、基因工程、傳感器、催化器載體、分散劑、分離等領(lǐng)域的巨大應(yīng)用前景而受到廣泛關(guān)注。在研究初期，大部分的研究都集中在單一刺激響應(yīng)型的聚合物。然而，在實際應(yīng)用中，外界環(huán)境的刺激是多種多樣的，為了能夠更好的模擬真實的外界環(huán)境，更有利于聚合物的實際應(yīng)用，越來越多的研究都開始關(guān)注多重刺激響應(yīng)型的聚合物

2、。聚醚胺類兩親性刺激響應(yīng)型聚合物由于其合成方法簡單，實驗條件溫和、環(huán)保而引起了我們的興趣。我們合成了一系列兩親性刺激響應(yīng)型聚醚胺，研究了其膠束化現(xiàn)象及其膠束的刺激響應(yīng)性，并對其在染料分離領(lǐng)域的應(yīng)用進行了探索。
　　 首先通過用不同長度的羧酸來功能化接枝聚醚胺(gPEA)主鏈上的羥基，我們得到三種側(cè)鏈帶有不同長度烷基鏈的結(jié)構(gòu)規(guī)整的梳狀聚醚胺( acPEA)。用芘做熒光探針，測定了acPEA的臨界膠束濃度( CMC)。用動態(tài)光散射(

3、DLS)研究了acPEA的自組裝膠束粒徑大小及粒徑分布。用濁點(CP)方法和DLS來研究acPEA的刺激響應(yīng)性。特別的，我們發(fā)現(xiàn)了acPEA8和acPEA10膠束刺激響應(yīng)過程中的特殊表現(xiàn)，有一個我們稱之為“過渡階段”的納米膠束間緩慢聚集的過程存在，尤其是在酸性條件下。AFM觀察到acPEA在CP溫度之下時形成粒徑均一的球形膠束；在CP溫度之上時形成大量粒徑達到微米級的球形膠束。
　　 進一步利用環(huán)氧基團與氨基的親核加成/開環(huán)反應(yīng)

4、，我們得到三種不同比例的含聚二甲基硅氧烷二縮水甘油醚( PDMS)接枝聚醚胺(SigPEA)。以尼羅紅為熒光探針，測定了SigPEA的CMC。用動態(tài)光散射( DLS)研究了SigPEA的自組裝膠束粒徑大小及粒徑分布。用濁點(CP)方法和DLS來研究SigPEA的刺激響應(yīng)性。TEM觀察到在低溫下(T

5、。在高溫時(T>CP)，三種不同組分的SigPEA都形成粒徑大于200nm的瓊形膠束，而且這些膠束趨向于聚集形成更大的膠束。以SigPEA211對染料分離領(lǐng)域的應(yīng)用進行嘗試，我們得到SigPEA納米膠束可以選擇性的包裹水溶性染料分子作為客體分子，并且在染料的智能分離領(lǐng)域有著較好的應(yīng)用前景。
　　 通過用丁二酸酐來功能化接枝聚醚胺(SigPEA)主鏈上的羥基，我們得到三種不同比例的含PDMS兩性離子型聚醚胺(acSiPEA)。以尼

6、羅紅為熒光探針，測定了acSiPEA的CMC。用動態(tài)光散射(DLS)研究了acSiPEA的自組裝膠束粒徑大小及粒徑分布。用濁點(CP)方法和DLS來研究acSiPEA的刺激響應(yīng)性，acSiPEA的濁點隨著水溶液pH值的變化存在一個明顯的區(qū)間，在區(qū)間外CP消失，在區(qū)間內(nèi)存在CP最低點。TEM觀察到在低溫下(T

7、大粒徑的膠束存在。在高溫時(T>CP)，三種不同組分的acSiPEA都形成粒徑大于200nm的球形膠束聚集體。我們用所制備的一系列聚醚胺來對其在染料分離領(lǐng)域的應(yīng)用進行深入研究，發(fā)現(xiàn)靜電作用對染料分離的影響十分微弱；染料分離效果隨著聚醚胺膠束濃度的增加而增加；聚醚胺膠束內(nèi)核結(jié)構(gòu)對染料吸附分離的效果有顯著的影響。我們用LANGMUIR吸附等溫線，F(xiàn)REUNDLICH吸附等溫線和REDLICH-PETERSON吸附等溫線來對5組聚醚胺-染料吸