嵌段共聚物PS-b-PMMA自組裝制備納米陣列及單分散磁性納米顆粒.pdf

1、物理或化學(xué)方法制備的磁性顆粒能達(dá)到納米尺寸，但由于顆粒尺寸分布往往較寬，而且表面裸露，同時顆粒間存在較強的磁相互作用，很容易發(fā)生團(tuán)聚，使磁性材料失去單疇磁極，從而失去納米材料特有的性質(zhì)。對納米顆粒進(jìn)行表面修飾，是實現(xiàn)納米顆粒單分散的主要手段。嵌段共聚物由于不同嵌段間的不相容性，能夠發(fā)生微相分離。一方面通過改變嵌段比例等參數(shù)，嵌段共聚物可以自組裝成各式各樣的有序納米結(jié)構(gòu)，已經(jīng)在光學(xué)材料的研究中引起廣泛注意。另一方面，利用嵌段共聚物各嵌段具

2、有不同的親水性或疏水性，可以用于對表面修飾的納米磁性顆粒進(jìn)行包覆，從而得到單分散的磁性納米顆粒。 我們用陰離子聚合方法合成了分子量、嵌段比例可控的，窄分子量分布的嵌段共聚物PS-b-PMMA，分子量從9199到161022，分散度為1.02-1.29。在硅片上，通過旋涂法得到的嵌段共聚物PS-b-PMMA薄膜，并經(jīng)溶劑熏蒸或高溫退火處理，控制其自組裝。TEM微觀形貌分析表明，我們得到了兩相分布均勻的相分離薄膜，均勻分布在PS基底

3、上的PMMA納米圓點相，直徑約20nm，間距為40nm，密度6.25×1010cm-2。進(jìn)而我們研究了嵌段比例，溶劑熏蒸時間，后處理方法，涂膜的溶劑對納米相形貌的影響，研究發(fā)現(xiàn)：在一定比例內(nèi)，PMMA納米相的直徑隨PMMA嵌段比例的增加而明顯增大：采用溶劑熏蒸使嵌段共聚物處于過飽和蒸汽壓下進(jìn)行自組裝，抑制各相的擴(kuò)散速度和自組裝速度，有利于得到均勻細(xì)小的分散相；適當(dāng)延長溶劑熏蒸時間有助于提高納米陣列的規(guī)整度和均勻程度；對嵌段共聚物PS-b