三嵌段聚合物在離子型溶劑中的膠束聚集行為.pdf

1、室溫離子液體，又稱為結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)的“綠色溶劑”，主要應(yīng)用于有機(jī)合成、電化學(xué)、分離萃取等領(lǐng)域。然而有關(guān)離子液體表面性質(zhì)和聚集行為的研究遠(yuǎn)不如水體系那樣完善、成熟，而上述研究對(duì)于人們更好地認(rèn)識(shí)和利用離子型溶劑中表面活性劑聚集行為，拓展室溫離子液體的應(yīng)用和擴(kuò)充表面化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展都具有重要的意義。鑒于此，本論文考察了無毒、無刺激性的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)三嵌段共聚物在多種離子型溶劑（如硝基乙胺、二烷基取代的咪唑鹽離

2、子液體等）中的聚集行為。
　　論文利用表面張力法研究了嵌段聚合物P123(PEO20PPO70PEO20)和F127(PEO106PPO70PEO106)在硝基乙胺(EAN)和1-烷基-3-甲基咪唑鹽離子液體([CnMim]X，n=4、6、8，X=BF4、 PF6)中的膠束聚集行為，采用動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)測(cè)定了組裝形成聚集體的形貌和尺寸。結(jié)合紅外光譜和核磁共振圖譜技術(shù)，考察了嵌段聚合物在離子型溶劑EAN和[C4Mim][BF4]中的作

3、用機(jī)理。研究表明:聚合物P123和F127均能在EAN和短鏈的1-烷基-3-甲基咪唑鹽離子液體(如[C4Mim][BF4]、[C4Mim][PF6]和[C6Mim][BF4])中聚集形成膠束。離子型溶劑分子與聚合物中聚氧乙烯(EO)基團(tuán)發(fā)生了較強(qiáng)的相互作用。溶劑分子與嵌段聚合物中不同嵌段之間的作用力存在差異，使得聚合物中發(fā)生相對(duì)區(qū)域的分隔，從而發(fā)生聚合、形成以PPO為內(nèi)核，PEO為柵欄層的膠束。聚合物在不同溶劑中的表面活性不同:臨界膠束

4、濃度大小遵循H2O＜EAN＜[CnMim]X，降低溶劑表面張力的能力符合[CnMim]X＜EAN＜H2O。這反映了按照H2O、EAN、[CnMim]X次序，溶劑分子與不同嵌段之間的作用力差異逐漸減小，導(dǎo)致展現(xiàn)出的表面活性依次降低。在咪唑類離子液體中，由于PF6-的疏水性大于BF4-，導(dǎo)致[C4Mim][PF6]與聚合物不同嵌段之間的作用力差異小于[C4Mim][BF4]。因此聚合物在六氟磷酸鹽離子液體中表現(xiàn)出的表面活性要小于在四氟硼酸鹽