物理化学专业毕业论文 [精品论文] 电中性聚合物与非离子表面活性剂tx-分子有序组合体的相互作用研究

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1、物理化学专业毕业论文[精品论文]电中性聚合物与非离子表面活性剂TX-100分子有序组合体的相互作用研究关键词：电中性聚合物非离子表面活性剂两亲性质嵌段共聚物疏水链亲水链摘要：本论文的工作是基于上述研究背景以及发展趋势展开的，选用了水溶性高分子聚乙二醇和聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯型嵌段共聚物，研究其与非离子表面活性剂胶束，微乳液以及层状液晶的相互作用机理。从分子水平阐明高分子与胶束、微乳液、液晶的作用模型，考察高分子的分子链长、组成，温度等物理化学条件对高分子/表面活性剂复合物的微观结构以及性质的影响，主要得到以下几方面的结果：1.以荧光非辐射能量转移(FRET)、核

2、磁共振(NMR)、动态光散射(DLS)、冷冻蚀刻电镜(FF-TEM)等方法研究了非离子表面活性剂TritonX-100(TX-100)/聚乙二醇(PEG)复合物的微结构。研究结果表明：TX-100和芘为较好的供体-受体对，不同分子量的PEG的加入均使TX-100分子的苯环与芘分子之间的平均距离增加，表明复合物中TX-100胶束的结构比自由胶束松散，胶束结构的改变与PEG分子量无关。而复合物的表观形貌取决于PEG的分子量(MW)：分子量较小的PEG(MW<2000Dalton)插入TX-100胶束的亲水基层或覆盖在胶束表面，形成球形复合物；分子量较大的PE

3、G(MW>2000Dalton)将同时与多个胶束作用，形成珊瑚状团簇。此外，体系的温度升高有利于TX-100/PEG复合物的形成，而直链醇不影响复合物的形成。2.以核磁共振(NMR)，动态光散射(DLS)以及等温滴定微量热(ITC)法考察了非离子表面活性剂TX-100与嵌段共聚物F127的相互作用。研究结果表明，F127与TX-100之间存在协同作用，形成TX-100/F127复合物，其微结构可以通过温度以及TX-100浓度调节。复合物的微结构随温度的转变(F127=20mg/mL):在低TX-100浓度区域(<9.42mM)，5℃时F12

4、7链在TX-100胶束表面吸附形成以TX-100胶束为主体的复合物，温度升高，TX-100胶束解体，并插入F127胶束形成以F127胶束为主体的复合物；在中等TX-100浓度区域(9.42-94.85mM)，随着温度的升高F127/TX-100复合物的结构由以F127为主体解体转变为以TX-100为主体；在高TX-100浓度区域内(>157.57mM)，F127与TX-100的相互作用达到饱和，体系中出现TX-100自由胶束。复合物的微结构随TX-100浓度的转变：在较低的温度(5-10℃)下，F127单体吸附到TX-100胶束上形成复合物：15-25℃

5、范围内，IX-100的加入促进F127单体的聚集，与TX-100形成以F127为主体的复合物；30-40℃范围内，少量的TX-100以单体的形式插入F127胶束形成以F127为主体的复合物，随着TX-100浓度的增加，F127胶束解体，复合物转变为以TX-100胶束为主体。3.以动态光散射(DLS)，核磁共振(NMR)，荧光探针，以及红外光谱法研究了聚乙二醇(PEG)对TX-100/环己烷/H2O体系反胶束结构的影响。结果表明：TX-100在环己烷中形成非球形的反胶束，温度升高，反胶束转变为球形。PEG400溶解于反胶束的内核，并取代结合水与TX-100的EO链作用，

6、诱导反胶束间融合形成较大的团簇。PEG的分子链越长，反胶束的粒径越小，越有利于诱导反胶束的融合。但是，PEG在反胶束中的溶解度随分子量的增加而减小。4.以核磁共振(NMR)，偏光显微镜(POM)，小角X-衍射(SXRD)及冷冻蚀刻电镜(FF-TEM)等方法研究了PEG在TX-100/n-C8H17OH/H2O体系层状液晶(Lα)中的定位，以及在PEG诱导下Lα发生相转变过程中微结构的变化。非离子表面活性剂体系“液晶溶胀模型”的计算结果表明，绝大部分PEG分子溶解于Lα相的溶剂层，同时0.92-2.58wt％的PEG分子渗透进入两亲双层。PEG在两亲双层中的渗透及在溶剂

7、层中的无规团聚诱导液晶相向各向同性相转变。PEG分子链越长，诱导相转变的效率越高。此外，在TX-100/n-C8H17OH/PEG(aq)体系单相区域内，PEG对液晶结构的影响存在一个临界分子量，该分子量的PEG对液晶结构的影响最大。临界分子量的大小与溶剂层厚度无关。对于TX-100/n-C8H17OH/H2O体系PEG的临界分子量为2000。5.以核磁共振(NMR)，偏光显微镜(POM)，小角X-衍射(SXRD)及流变性质的测量研究了三嵌段共聚物F127，P123与TX-100/n-C8H17OH/H2O体系层状液晶的相互作用。并与F127的疏水片