细菌纤维素膜基图灵斑图聚合物膜的制备

发布时间：2024-04-19 23:38

　　细菌纤维素膜具有超精细的纳米网络框架结构以及优良的力学特性,因而基于细菌纤维素膜的复合材料应用十分广泛。基于"反应-扩散"模型,采用界面聚合反应,在细菌纤维素膜的网状结构上自组装构建出具有微米尺度图灵结构的聚合物薄膜,并采用扫描电子显微镜(SEM)对图灵结构聚合物表面形貌进行表征。探讨了不同反应条件对所得聚合物形貌的影响,结果表明:所用细菌纤维素膜的厚度及其与均苯三甲酰氯溶液的接触面积会影响氨基化合物的浓度衰减速率,从而影响其聚合形成特定斑图形貌的时间。这一结果将为图灵结构聚合物膜复合材料的合成提供指导。

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【部分图文】：

图1在单层细菌纤维素膜上不同反应时间

如图1所示,控制其他条件不变,以单层纤维素薄膜为聚合反应载体,以哌嗪为活化子,得到不同反应时间条件下具有微米尺度的图灵斑图形貌的聚合物。由图中可知,聚合物的斑图形貌随时间变化,且差别较大。当反应时间为1min时,聚合物膜表面显现均匀的斑点状形貌;当反应时间为2min时,聚合物....

图2在单层细菌纤维素膜(贴合在玻璃板上)上不同

细菌纤维素膜的厚度大小会影响反应体系中二氨基化合物的总量,而其与TMC溶液的接触面积则会影响二氨基化合物的消耗速度,为了确定其对最终所得聚合物薄膜表面形貌的影响,做了3组对照实验:1)直接采用单层纤维素薄膜作为载体,进行聚合反应,其结果如图1所示;2)将单层细菌纤维素薄膜贴合在玻....

图3在双层细菌纤维素膜(贴合在玻璃板上)上不同

通过对比图1、2我们发现,图1d与图2a斑图形貌结构较为相似,这说明当薄膜厚度相同时,其与TMC接触面积增加时,在薄膜表面形成特定表面形貌需要更长的时间。一个可能的原因是,贴在玻璃板上的薄膜载体由于其中一面无法与TMC溶液接触而无法进行聚合反应,所以其中的哌嗪浓度衰减速率要慢于两....

图4在双层细菌纤维素膜(贴合在玻璃板上)上以不同

不同的反应活化子,其反应催化活性、扩散速率等性质都会有着明显差别,因此其反应所得聚合物膜的表面形貌也会有较大差别。为了验证这一观点,本实验中另外选取了对苯二胺和反-1,4-环己二胺分别作为反应活化子进行聚合反应,其实验结果如图4所示,同时参考图3c可知,其他条件相同时,不同的反应....

本文编号：3958546