浙江大學(xué)鄭強(qiáng)教授課題組在Polymer Chemistry發(fā)表研究論文
2015-12-17 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
由于存在多重、長(zhǎng)程靜電相互作用,聚電解質(zhì)被稱為“所知最少的凝聚態(tài)物質(zhì)之一”。 對(duì)于動(dòng)態(tài)光散射中聚電解質(zhì)稀溶液呈現(xiàn)出的快、慢松弛行為,長(zhǎng)期以來(lái)頗具爭(zhēng)議。 盡管反離子在聚電解質(zhì)松弛行為中扮演了重要角色,由于其尺寸非常小而無(wú)法被光散射直接探測(cè)到。
通過(guò)制備了分子量為5000 g/mol的大反離子(macrocounterions),使得聚離子及其反離子均可被光散射探測(cè), 本研究工作綜合應(yīng)用流變學(xué)、電導(dǎo)率及光散射等手段對(duì)大反離子聚電解質(zhì)松弛行為進(jìn)行探究。基于標(biāo)度理論, 在較寬濃度范圍和不同尺度下(包括Bjerrum長(zhǎng)度、靜電鏈滴尺寸、聚電解質(zhì)輪廓長(zhǎng)度)對(duì)大反離子聚電解質(zhì)的靜態(tài)構(gòu)象、 松弛行為進(jìn)行了定量分析。研究發(fā)現(xiàn),大反離子聚電解質(zhì)溶液存在獨(dú)特的臨界濃度cmc*。當(dāng)濃度高于cmc*, 大反離子決定了聚電解質(zhì)的末端松弛時(shí)間,并阻礙分子鏈纏結(jié)。此外,大反離子顯著延長(zhǎng)了聚電解質(zhì)快、慢松弛時(shí)間。 由于未觀察到大反離子獨(dú)立的松弛行為,光散射中觀察到的快松弛行為應(yīng)歸結(jié)為大反離子與聚離子的協(xié)同運(yùn)動(dòng)。 相關(guān)成果已發(fā)表在Polymer Chemistry, 2016, 7, 89 - 100.。論文第一作者是博士生葉一蘭。
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