自组装纳米粒子的制备及其界面性能研究

发布时间：2018-05-02 15:28

本文选题：双亲共聚物 + 自组装胶束　；参考：《江南大学》2015年硕士论文

【摘要】：大分子自组装是制备功能纳米粒子的有效途径,一直是大分子领域研究热点。众多高分子科学家投身于双亲性共聚物自组装研究,在共聚物组装理论及功能化方取得了许多令人瞩目的成果。目前,大分子自组装研究的主要聚焦于纳米材料领域,拓展其应用研究已然成为组装界关注的新热点。近年来双亲共聚物胶束的液/液界面组装颇受关注,将组装聚合物胶束作为功能性颗粒乳化剂稳定油/水界面制备Pickering乳液很有实际应用价值。系统研究聚合物胶束粒子在液/液界面的组装行为,并将研究范围拓展至气/液界面,以期建立具有普适性的界面组装方法并探索其机理,对聚合物组装胶束在界面科学中的实际应用意义重大。大分子自组装方法为制备多功能聚合物颗粒稳定剂提供了新思路。本文首先通过传统的大分子自组装手段制备了双亲共聚物胶束,分别研究其在油/水和气/液界面的组装行为,获得稳定的多重Pickering乳液和“液体弹珠”,丰富了聚合物胶束稳定乳液的类型,拓展了聚合物胶束在界面科学的应用。另外,本文还另辟蹊径以化学反应诱导快捷组装法成功获得了响应性聚合物颗粒乳化剂,并应用于高内相乳液的制备。本文工作具体分为以下三个部分:1.PDAA自组装胶束一步均质法制备多重乳液以丙烯酸十二烷基酯(DA)和丙烯酸(AA)为单体,通过自由基共聚制备了双亲性无规共聚物PDAA,在选择性溶剂中组装得到球形胶束。通过TEM、DLS等手段表征了胶束的基本性质,并将其作为颗粒乳化剂稳定油/水界面,探究了不同因素对乳化性能的影响。结果表明:PDAA胶束可与不同极性的油相通过一步均质法直接得到多重乳液;少量盐的加入不影响胶束的乳化性能,油水比例的变化则会使乳液发生相反转;p H值对胶束的乳化性具有较大影响。总结形成多重乳液的原因:(i)胶束粒子表面的亲疏水比例比较适宜;(ii)粒子在均质过程中呈现接触角滞后性。2.含氟共聚物自组装胶束的制备及其气/液界面性能研究首次报道了利用自组装胶束在气/液界面的组装制备“液体弹珠”。合成了含氟共聚物聚(苯乙烯-co-丙烯酸-co-丙烯酸六氟丁酯),在选择性溶剂中组装得到共聚物胶束。利用DLS、TEM、SEM、XPS等方法表征了胶束的大小、形貌及化学组成。在探究胶束的气/液界面性能时,将不同体积的水滴滴落在胶束粉末上来制备“液体弹珠”,发现胶束粉末可稳定10μL到2 m L的水滴。不断增加水滴体积,液体弹珠形状由球形逐渐变为椭球形。荧光显微镜表征证实了胶束粒子吸附于空气/水界面。液体弹珠在酸性条件下的机械性能较好,同时具有p H响应性。此外,还成功制备了甘油液体弹珠。3.原位缩聚诱导交替共聚物聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)自组装及其乳化性能利用聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)(SMA)与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)在丙酮中的氨解反应以及硅氧烷间的缩聚反应直接诱导SMA发生自组装形成杂化胶束。胶束的粒径与形貌通过DLS及TEM等手段进行了表征。胶束的乳化结果表明,该胶束可作为高效、p H值响应性的颗粒乳化剂,可稳定各种不同的油相。此外,将絮凝的胶束与白油乳化可制备高内相乳液(HIPEs),油相体积分数高达83.3%,且通过加碱可实现其破乳。
[Abstract]:Macromolecular self - assembly is an effective way to prepare functional nano - particles , which has been a hot spot in the field of macromolecule . The particle size and morphology of the micelles were characterized by the ammonolysis of poly ( styrene - alt - maleic anhydride ) ( SMA ) and 纬 - aminopropyltriethoxysilane ( APTES ) in acetone .

【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1

【参考文献】