三嵌段聚合物在離子型溶劑中的膠束聚集行為.pdf

1、室溫離子液體，又稱為結構可設計的“綠色溶劑”，主要應用于有機合成、電化學、分離萃取等領域。然而有關離子液體表面性質和聚集行為的研究遠不如水體系那樣完善、成熟，而上述研究對于人們更好地認識和利用離子型溶劑中表面活性劑聚集行為，拓展室溫離子液體的應用和擴充表面化學領域的發(fā)展都具有重要的意義。鑒于此，本論文考察了無毒、無刺激性的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)三嵌段共聚物在多種離子型溶劑（如硝基乙胺、二烷基取代的咪唑鹽離

2、子液體等）中的聚集行為。
　　論文利用表面張力法研究了嵌段聚合物P123(PEO20PPO70PEO20)和F127(PEO106PPO70PEO106)在硝基乙胺(EAN)和1-烷基-3-甲基咪唑鹽離子液體([CnMim]X，n=4、6、8，X=BF4、 PF6)中的膠束聚集行為，采用動態(tài)光散射技術測定了組裝形成聚集體的形貌和尺寸。結合紅外光譜和核磁共振圖譜技術，考察了嵌段聚合物在離子型溶劑EAN和[C4Mim][BF4]中的作

3、用機理。研究表明:聚合物P123和F127均能在EAN和短鏈的1-烷基-3-甲基咪唑鹽離子液體(如[C4Mim][BF4]、[C4Mim][PF6]和[C6Mim][BF4])中聚集形成膠束。離子型溶劑分子與聚合物中聚氧乙烯(EO)基團發(fā)生了較強的相互作用。溶劑分子與嵌段聚合物中不同嵌段之間的作用力存在差異，使得聚合物中發(fā)生相對區(qū)域的分隔，從而發(fā)生聚合、形成以PPO為內核，PEO為柵欄層的膠束。聚合物在不同溶劑中的表面活性不同:臨界膠束

4、濃度大小遵循H2O＜EAN＜[CnMim]X，降低溶劑表面張力的能力符合[CnMim]X＜EAN＜H2O。這反映了按照H2O、EAN、[CnMim]X次序，溶劑分子與不同嵌段之間的作用力差異逐漸減小，導致展現出的表面活性依次降低。在咪唑類離子液體中，由于PF6-的疏水性大于BF4-，導致[C4Mim][PF6]與聚合物不同嵌段之間的作用力差異小于[C4Mim][BF4]。因此聚合物在六氟磷酸鹽離子液體中表現出的表面活性要小于在四氟硼酸鹽