以多酸簇合物为核的杂臂超分子星形共聚物的合成及溶液自组装研究

发布时间：2021-06-12 01:20

　　两亲性星形共聚物能够在选择性溶剂中自组装形成复杂的胶束结构,这种胶束结构的形成是由其臂的拓扑受限和相对体积分数协同作用的结果。尽管已经有文献报道过两亲性星形共聚物在非选择性溶剂中的自组装行为,但是其聚集体的结构细节和形成机理尚不清楚。为了阐明上述现象,本论文合成了一系列具有不同分子量的以1,2,3-三唑鎓为桥接基团的嵌段共聚物PS_n-b⁺-PEG_mI^-（n=17,26,39,57,81;m=45）,并将其分别与K₄[α-SiW₁₂O₄₀]发生离子交换反应,最终合成了5例以[α-SiW₁₂O₄₀]^4-团簇为核的杂臂超分子星形共聚物SEW-1-5,并从以下两个部分展开研究:第一部分,主要研究了上述5例杂臂超分子星形共聚物在非选择性（THF和氯仿）及弱选择性（甲苯）溶剂中的自组装行为。TEM成像结果显示,SEW-2-5在THF和氯仿两种非选择性溶剂中形成的聚集体由柱状胶束到球... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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（a）具有自修复功能的超分子，（b）同轴纳米管光反应器，（c）非均相催化剂构建示意图

兰州大学硕士研究生学位论文以多酸簇合物为核的杂臂超分子星形共聚物的合成及溶液自组装研究3在催化领域中，超分子组装体也表现出优秀的应用价值。利用氢键和金属-配体作用进行自组装制备出了用于手性催化的非均相催化剂[9]。这种非均相催化剂中，金属催化中心被固定在手性配体间，有利于形成固定的催化系统（图1-1c）。这种催化剂制备简便、易于回收再利用，其立体控制性能强，表现出出色的不对称诱导作用，刺激了多相手性催化的发展。除此以外，超分子在生物化学上有着非常重要的作用。利用超分子组装体成功模拟出了细胞膜的融合过程以及协同裂变过程[10,11]。通过超声作用，相近的超支化聚合物囊泡相互融合，表明微小的扰动足以诱导相近膜的融合（图1-2）。在整个膜的融合过程中，蛋白质不是必需品。在溶液中加入葡萄糖使得囊泡的渗透压发生变化，子囊泡从母囊泡中分离，发生裂变。图1-2囊泡的融合过程示意图1.2两亲性嵌段共聚物的溶液自组装两种或者两种以上结构不同的链段存在于单一聚合物分子中，即为嵌段共聚物，而同时具有亲水基团和疏水基团的嵌段共聚物具有两亲性。这种两亲性嵌段共聚物在水中[12,13]或本体[14-16]可自组装成囊泡、胶束和层状结构等形貌。近二十年来，这种两亲性嵌段共聚物的自组装受到了研究者们的广泛关注[17]。两亲性嵌段共聚物在不同的溶剂中，自组装形成的形貌不同。主要可以分为在选择性溶剂

兰州大学硕士研究生学位论文以多酸簇合物为核的杂臂超分子星形共聚物的合成及溶液自组装研究4中的自组装和在非选择性溶剂中的自组装。1.2.1两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装选择性溶剂对嵌段共聚物中的部分链段是良溶剂，而对其他链段是不良溶剂。两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中，其疏溶剂部分趋向于聚集成核，而亲溶剂部分则趋向于面对外部和内部的溶液，从而形成限制膜的两个界面，继而构成囊泡或胶束结构[18]。所生成的组装体形貌（膜、棒状或球形）受到两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中的分子形态的直接影响。两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中的分子形态简单反映了亲溶剂链与疏溶剂链的体积比。随着亲溶剂链的增长，嵌段共聚物的形态由圆柱体转为楔形，进而变为圆锥。相应地，组装体也从膜转为棒状或球形结构（图1-3）[19,20]。图1-3两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装形貌示意图。


本文编号：3225662