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《北京化工大学》 2012年
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后光化学交联稳定聚合物多层膜的研究

张潇飒  
【摘要】:经过数十年的发展,交替层状组装技术(Layer-by-layer (LbL)self-assembled technique)已经被证明是一种构筑具有精确结构构成的纳米层状薄膜的有力工具。利用静电力、氢键、配位键等作为交替沉积的驱动力,不同功能的组装基元均可以被用于构筑聚合物多层膜。但是,诸如上述的静电力、氢键、配位键等层状组装驱动力均为弱超分子相互作用,对于一些极端的实验条件下的使用或者从商业产品耐久性方面考虑,组装膜的稳定性需要被进一步提高。目前,主要有两种方法将聚合物多层膜的层间作用力由弱的超分子相互作用转变为强的共价键来提高多层膜稳定性的方法,一种是利用化学反应来作为构筑聚合物多层膜的驱动力,另一种是将已经制备好的聚合物多层膜进行后化学交联,使其形成层间的共价键。 本论文中,我们提出了一种通过后光化学交联制备稳定化聚合物多层膜的简便方法。本论文利用聚丙烯胺(PAH)/聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯胺(PAH)/聚苯乙烯磺酸钠(PSS)组装的聚合物多层膜作为模型体系,将光交联剂4,4'-二叠氮二苯乙烯-2,2'-二磺酸钠(4,4'-diazido-2,2'-stilbenenedisulfonic acid disodium,DAS)后渗透到聚合物多层膜内部,然后通过紫外辐照引发层间和层内交联。实验结果表明,光化学交联后聚合物多层膜的稳定性有显著提高,即使是在洗脱剂——饱和的十二烷基硫酸钠(SDS)溶液超声10分钟,聚合物多层膜的结构依旧可以保持完整。进而利用紫外辐照前后,聚合物多层膜在饱和SDS溶液的溶解性的差异,本论文通过紫外掩模辐照、SDS溶液洗脱制备了图案化表面。由于叠氮基团在紫外辐照下产生的氮宾自由基几乎可以与所有有机物发生化学反应形成共价键,所以该方法对于弱聚电解质体系,尤其是由弱聚电解质构筑的生物大分子组装体系均为适用的。该方法为交替层状组装技术在一些极端条件下的应用和商业产品的开发提供了新的思路。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TB383.2

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