学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高分子聚集和解聚的研究

作　者: 程贺
导　师: 吴奇
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 高分子物理与化学
关键词: 中国科学技术大学聚集体博士学位论文微凝胶流体力学半径动态光散射高分子溶液解聚聚集过程无规共聚物
分类号: O631.3
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
下　载: 347次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

高分子溶液、分散液中粒子聚集的研究吸引了科学家们广泛的关注。这一方面是由于聚集在实际中有着重要的应用，例如，胶体科学中胶体稳定性的研究，冶金学中相分离的研究，以及生物学中肿瘤生长的研究，另一方面是由于我们对聚集知识的了解还相当贫乏，无法详尽地解释聚集现象。基本上说，在无法相互贯穿的粒子的聚集体系中(高分子微凝胶、无机硅或金粒子)存在着两种基本聚集方式，扩散控制的颗粒聚集(Diffusion Limited ClusterAggregation，DLCA)和反应控制的颗粒聚集(Reaction Limited Cluster Aggregation，RLCA)。本文通过观察窄分布的球形N—乙烯基己内酰胺与丙烯酸钠(PVCI-co-PSA)无规共聚物微凝胶在钙离子存在下的聚集，研究了高于其最低临界分散温度(LowerCritical Dispersion Temperature，LCDT)的可逆的聚集过程。我们发现，当聚集机理是可逆的扩散控制聚集时，其动力学是由一个2阶的聚集过程和一个1阶的解聚过程控制的。聚集和解聚过程的速率强烈受温度、离子浓度影响。这两个过程的速率比值最终趋近于1，表明这两个相反的过程是动态平衡的。与此同时，我们研究了扩散控制和反应控制聚集的中间过程。我们发现升高温度和增加钙离子浓度均能加快聚集的速率，进而促使扩散控制聚集的发生。对于高分子单链的聚集而言，当链贯穿的时间尺度远小于链碰撞的时间尺度时，链在聚集时就会相互缠结形成球形的聚集体。如果同时存在着类似于氢健之类特殊的链内或者链间的相互作用，在聚集体解聚的过程中就会出现滞后的现象。通过动态光散射和静态光散射联用(LLS)，我们观测了窄分布的聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)链在水中的聚集和解聚行为。我们发现本文所研究的分子参数的温度依赖性关系，无论是流体力学半径(<R_h>)，均方旋转半径(<R_g>)，还是表观分子

全文目录

中文摘要  5-7
Abstract  7-10
Publication list  10-11
第一章前言  11-36
  1.1 分形维数  11-16
    1.1.1 分形概述  11-12
    1.1.2 分形维数的简单计算  12-14
    1.1.3 分形维数在聚集反应(aggregation/association)中的应用  14-16
  1.2 高聚物聚集和解聚机理的研究  16-25
    1.2.1 微凝胶聚集与解聚概述  16-17
    1.2.2 聚集过程中Smoluchowski方程解的探讨  17-19
    1.2.3 解聚过程Smoluchowski方程解的探讨  19-25
      1.2.3.1 F(x,y)=1  20-21
      1.2.3.2 F(x,y)=1的另一种解  21-22
      1.2.3.3 F(x,y)=x+y  22-23
      1.2.3.4 F(x,y)=(x+y)~α  23-24
      1.2.3.5 F(x,y)=(x+y)～(-1)  24-25
  1.3 高分子链的association  25-27
  1.4 氢键对聚集体解聚(dissociation)影响初探讨  27-28
  1.5 合成方法  28-29
  1.6 论文的设计  29-30
  1.7 参考文献  30-36
第二章仪器原理  36-65
  2.1 光散射原理及其在胶体和高分子溶液中的应用  36-60
    2.1.1 发展简史  36-37
    2.1.2 基本原理  37-49
      2.1.2.1 涨落及其时间相关函数  37-39
      2.1.2.2 散射几何  39-40
      2.1.2.3 辐射与分子的相互作用  40-42
      2.1.2.4 布朗粒子的散射相关函数  42-46
      2.1.2.5 各向同性的大粒子散射  46-49
    2.1.3 基本仪器  49-56
      2.1.3.1 光散射仪  51-54
      2.1.3.2 差分折射仪  54-56
    2.1.4 在胶体和高分子溶液中的应用  56-60
      2.1.4.1 静态光散射  56-57
      2.1.4.2 动态光散射  57-58
      2.1.4.3 两种方法的结合  58-60
    2.1.5 小结  60
  2.2 石英晶体微天平原理  60-62
  2.3 参考文献  62-65
第三章水体系中可逆聚集的机理研究  65-81
  3.1 研究背景介绍  65-67
    3.1.1 理论背景介绍  66-67
  3.2 实验部分  67-79
    3.2.1 样品制备  67-68
    3.2.2 实验结果与讨论  68-79
      3.2.2.1 可逆聚集反应机理的研究  68-76
      3.2.2.2 聚集和解聚的中间过程  76-79
  3.3 参考文献  79-81
第四章水溶液中聚异丙基丙烯酰胺链聚集和解聚的激光光散射和红外研究  81-96
  4.1 研究背景介绍  81-82
  4.2 实验部分  82-94
    4.2.1 样品的制备  82-83
    4.2.2 实验结果及讨论  83-94
    4.2.3 结论  94
  4.3 参考文献  94-96
第五章二氧化硅表面接枝聚异丙基丙烯酰胺-聚丙烯酸钠共聚物塌缩和溶胀的研究  96-113
  5.1 研究背景介绍  96-97
  5.2 实验部分  97-110
    5.2.1 样品制备  97-98
    5.2.2 实验结果与讨论  98-110
    5.2.3 结论  110
  5.3 参考文献  110-113
致谢  113

高分子聚集和解聚的研究

内容摘要

全文目录

相似论文