本项目采用多种聚合物体系(聚电解质、聚苯乙烯、聚异戊二烯、聚乙二醇),以单分子荧光显微技术为研究手段,对聚合物刷表面的单分子动态性质进行了研究。1)在聚电解质刷的研究中,发现了抗衡离子探针分子的扩散系数随着盐浓度的变化规律,发现抗衡离子的扩散系数在聚电解质刷远没有进入盐浸刷区间之前即发生明显下降。实验结果对前人基于平均场理论提出的物理模型提出了质疑。2)通过考察DMF与直链烷烃界面的两嵌段聚合物聚苯乙烯-b-聚异戊二烯单分子链扩散系数随界面聚合物浓度的变化,发现了聚合物由孤立单链至形成聚合物刷形成的过程中分子链动态性质的变化,测量了界面交叠浓度及分子链的Flory半径。3)以水与烷烃构成的液体-液体界面为模型,考察了界面处聚乙二醇分子链扩散系数随水溶液中盐浓度的变化规律,发现了NaCl水平的升高导致界面疏水相互作用的增强,从而使得横向扩散系数极大地受到疏水液体的影响。这些实验研究的结果,对于聚合物刷的内部结构提供了分子细节信息。
英文主题词polymer brushes; hydrophobic interaction; polyelectrolyte; interfacial concentration; diffusion