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PAH/PSS微胶囊在含有Ca2+和OH-溶液中的收缩及机理研究
时间:2012-12-17 15:22 来源:未知 作者:polymer 点击:

 

    基于模板法的层层自组装聚电解质微胶囊经过十多年的发展,其物理化学性能已经研究得较为详尽,其中尤以PAH/PSS体系的微胶囊研究得最为广泛。这种中空的三维膜结构与平面膜相比,研究其物理化学性能时可以摆脱平面的基底的影响,从而得到更为丰富的信息。
 
    聚电解质微胶囊组装组分丰富的可选择性可赋予胶囊不同的物理化学响应性。在以往的文献报道中,PAH/PSS胶囊由于PAH这种弱聚电解质的存在使得它在强碱性的溶液中不稳定,会发生PAH的去质子化而导致胶囊的解离。在本文中,我们发现PAH/PSS胶囊在含有Ca2+的碱性条件下不发生解离,而是发生收缩的现象。
 
    通过对Ca2+和OH-两种因素的调控,系统研究了影响胶囊收缩程度的因素,发现这两者对胶囊的收缩起到了协同作用。这种收缩现象同样可以发生在由其他含有-NH3+和-SO3-的聚电解质组装得到的微胶囊中,而二价的Ba2+也可代替Ca2+起到相似的作用。此外,通过紫外光谱来测定在收缩过程中发生的质量损失,并采用XPS来测定收缩时结合在胶囊上的Ca2+含量。通过以上的实验结果推测胶囊发生收缩的机理,最后将这个机理应用到以PDADMAC为最外层的(PDADMAC/PSS)4.5胶囊中,以温度代替OH-的作用,Ca2+与PSS络合,使得原本在较高温度下发生膨胀的(PDADMAC/PSS)4.5胶囊在Ca2+中,50℃下发生了收缩,从而验证了所推测机理的正确性。
 
    题为《Phenomenon and Mechanism of Capsule Shrinking in Alkaline Solution Containing Calcium Ions》的论文被物理化学领域核心期刊The Journal of Physical Chemistry B(SCI impact factor: 3.696)接收发表