两亲性嵌段共聚物PAA-b-PS的合成及胶束形态

通过丙烯酸叔丁酯的自由基调聚和苯乙烯的原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了聚丙烯酸叔丁酯-聚苯乙烯(PtBA-b-PS)嵌段共聚物,然后在三氟乙酸作用下进行选择性水解得到了两亲性聚丙烯酸-聚苯乙烯(PAA-b-PS)嵌段共聚物。利用1H-NMR、FT-IR和GPC对产物的结构进行了表征。采用透析法制备了PAA-b-PS胶束,并利用激光纳米粒度仪和TEM观测了胶束的形态和大小,考察了PS嵌段的分子量对胶束大小的影响。结果表明:嵌段共聚物PAA-b-PS在水中自组装形成球状胶束,胶束平均粒径为140～190 nm,并随PS嵌段分子量的增加而增大,且粒径分布较窄。

PAA-b-PS包埋纳米Fe/Ni材料的制备及其应用研究

合成了一种新材料聚丙烯酸-b-聚苯乙烯包埋纳米Fe/Ni颗粒(PAA-b-PS-Fe/Ni),并对1,1,1-三氯乙烷(1,1,1-TCA)的选择性脱氯效果进行了评价。由于PAA-b-PS可以防止零价铁团聚,PAA-b-PS包埋纳米Fe/Ni双金属颗粒的平均尺寸约为50 nm。在1.0 g/L Fe/Ni(Ni/Fe质量比为2%)和0.5 g/L PAA-b-PS的包埋质量浓度下,脱氯反应在240 min后达到平衡,并对200 mg/L的1,1,1-TCA的去除效率最佳(87.5%)。PAA-b-PS-Fe/Ni对1,1,1-TCA的去除效率与无机阴离子(NO3-、HCO3-和SO42-)无关,去除效率均约为88%。然而,腐植酸对1,1,1-TCA的降解有很大影响。总之,PAA-b-PS包埋纳米Fe/Ni颗粒具有选择性,并且对于降解地下水中1,1,1-TCA非常有效。

聚苯乙烯-b-聚丙烯酸/聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸氨基丙二醇酯二元胶束的杂化作用

用光散射技术和透射电镜研究了聚苯乙烯 -b-聚甲基丙烯酸氨基丙二醇酯胶束和聚苯乙烯 -b-聚丙烯酸胶束在水中的相互作用 .结果表明 ,壳层带有氨基和羟基的聚苯乙烯 -b-聚甲基丙烯酸氨基丙二醇酯胶束和壳层带有羧基的聚苯乙烯 -b-聚丙烯酸胶束在水中可以通过胶束之间的链交换形成壳层结构致密的杂化胶束 ,温度的升高有助于胶束之间链交换的进行 。

聚苯乙烯-b-聚丙烯酸胶束制备银纳米粒子的催化

通过两步原子转移自由基聚合合成了嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA)。PS-b-PAA在水中自组装成以PS为核、以PAA为壳的聚合物胶束为载体,将Ag+固定在胶束的PAA链段上,用硼氢化钠(NaBH4)原位还原,获得直径为7～10nm的球形银纳米粒子,并分散良好。实验表明,以该法获得银纳米粒子的具有较高的催化活性,且银含量高催化活性大。

PS-b-PAA嵌段共聚物包覆碳酸钙的表界面性质和机理研究

通过聚苯乙烯-丙烯酸嵌段共聚物(PS-b-PAA)包覆碳酸钙系列样品的溶解曲线,结合近红外光谱和XPS推断得到了PS-b-PAA分子与碳酸钙表面的键合方式、形态和作用机理。认为形成单分子层包覆时表面PS-b-PAA的质量分数(C_b)为0.92％,PS-b-PAA羧基与碳酸钙表面的作用方式为:CaCO_3+[-C-CCOO^--]_n→Ca[-OOCC-C-]_n+CO3_(2-) 。在PS-b-PAA浓度较低时,热力学上的不稳定使得链呈现PAA朝下的竖直状态,而随着PS-b-PAA浓度的增加,PS链段岛状聚集体的形成,原先直立和新键合的PS-b-PAA链将逐渐地以包绕的方式结合在碳酸钙的表面。

嵌段共聚物PS-b-PAA的合成及其分散性能研究

以苯乙烯和丙烯酸为单体,二硫代苯甲酸苄酯为链转移剂,偶氮二异丁腈作为引发剂,采用可逆加成-断裂链转移活性自由基聚合方法合成了两亲性嵌段共聚物分散剂聚苯乙烯-b-聚丙烯酸（PS-b-PAA）,探讨了影响聚合反应的主要因素,用GPC,IR,1H NMR对其结构进行了表征.结果表明,用RAFT法制得的共聚物分子量分布为1.1～1.3,聚合反应在80℃下24 h内转化率达95%.进一步的分散性能研究表明,超分散剂PS-b-PAA对SiO2粉体在水中有着较好的分散效果.

均聚物调控的PS-b-P4VP薄膜的微相分离形貌

分别以聚丙烯酸(PAA)和聚氧化乙烯(PEO)与苯乙烯与4-乙烯基吡啶二嵌段共聚物(PS-b-P4VP)进行溶液共混并且旋涂成膜,采用原子力显微镜(AFM)研究了这两种均聚物对PS-b-P4VP薄膜微相分离形貌的调控作用。结果表明,PAA与P4VP链段之间强烈的氢键作用使得P4VP链段对PS链段的热力学排斥作用增强,当PAA质量分数为10%时,PS分散相区以规则的柱体垂直分布于由P4VP/PAA链段相互溶解所形成的连续相基体中。对于PS-b-P4VP/PEO共混体系,共混薄膜形成了PEO/P4VP分散相以柱状形态垂直分布在以PS链段聚集区为薄膜连续相基体中的微相分离形貌,由于PS链段无法在PEO/P4VP柱状微区上方形成覆盖,导致共混薄膜表面出现许多孔洞,孔洞底部伴有PEO链段部分结晶形成的锥状突起。随PEO含量增加,孔洞直径增大,孔洞底部的锥状突起也增大。

超分散剂PS-b-PAA的合成及其分散碳酸钙研究

以苯乙烯(St)和丙烯酸(AA)为单体,二硫代苯甲酸苄酯为链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)活性自由基聚合法,合成了超分散剂聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA)。研究结果表明,制得的共聚物分子量分布为1.1～1.3,聚合反应在80℃下24 h内转化率达95%,PS-b-PAA分散剂使CaCO3粉体在水体系中的稳定性、分散性和均匀性都有显著提高,加入分散剂的浓度以2g/L时为最佳。

改性纳米零价铁降解水中三氯乙烯

采用液相还原法合成了Fe/Ni纳米颗粒,再通过原子转移自由基聚合法制备了聚丙烯酸-聚苯乙烯包埋NZVI复合材料(PAA-b-PS@Fe/Ni),并研究了PAA-b-PS稳定NZVI对水中三氯乙烯的去除效果。实验结果表明:PAA-b-PS包埋后的NZVI具有优越的抗氧化性能,其对三氯乙烯的去除效率要优于Fe/Ni;温度为25℃,三氯乙烯初始浓度C 0=120 mg/L时,PAA-b-PS@Fe/Ni投加量为0.4 g/L对三氯乙烯的去除效果最好,其最大去除率达到99.9%。

离子型表面活性剂对PS-b-PAA嵌段共聚物在DMF/H_2O中自组装形貌的影响

以丙三醇为基体,合成了三(2-(N,N-二甲基十六烷基氯化铵)乙酸)丙三醇酯(S1)和(2-十六烷基羧酸酯)丙二羧酸钠(S2)两种结构相近但极性相反的表面活性剂,研究它们对聚苯乙烯-b-丙烯酸(PS-b-PAA)在DMF/H2O混合体系中自组装行为的影响。结果表明,2种表面活性剂均使PS-b-PAA的球形胶束发生了改变,但二者作用的结果不同。随表面活性剂溶液浓度的增大,S1/PS-b-PAA体系的胶束形貌发生由短棒向长棒再到囊泡的转变,形成的棒状胶束长度越来越长(由251 nm→418 nm→1 280 nm);S2/PS-b-PAA体系,胶束形貌发生由球形→较大球形和部分S2的小球形共存→片层和较大球形共存的转变,胶束尺寸逐渐增大(由134 nm→188 nm→1 597 nm)。电离后,电荷数量及其烷基链与嵌段共聚物相互作用的差异是导致2种表面活性剂对胶束形貌产生不同影响的原因。

RAFT法合成超分散剂PS-b-PAA及其分散性能研究

以苯乙烯(St)和丙烯酸(AA)为单体,二硫代苯甲酸苄酯为链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)活性自由基聚合方法合成了两亲性嵌段共聚物分散剂聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PA A),探讨了影响聚合反应的主要因素,用GPC、IR1、HNMR对其结构进行了表征。结果表明,用RAFT法制得的共聚物分子量分布为1.1～1.3,聚合反应在80℃下24h内转化率达95%。进一步的分散性能研究表明,超分散剂PS-b-PAA对SiO2粉体在水中有着较好的分散效果。

复合材料包埋纳米铁去除废水中Cr(Ⅵ)

采用微乳液法合成纳米零价铁(nZVI)颗粒。以壳聚糖、聚丙烯酸-苯乙烯(PAA-b-PS)为外壳采用离位法制备了壳聚糖/PAA-b-PS双包埋纳米零价铁颗粒(CS-PAA-b-PS-Fe);运用TEM、XRD对CS-PAA-b-PS-Fe材料进行表征,并用于水中Cr(Ⅵ)的去除。表征结果显示C-PAA-b-PS-Fe具有核壳结构,能有效地防止纳米零价铁的团聚。实验结果表明:CS-PAA-b-PS-Fe还原Cr(Ⅵ)的最佳质量浓度比为0.2∶1∶1;温度为25℃,Cr(Ⅵ)初始浓度C0=100 mg/L下,投入0.1 g/L的CS-PAA-b-PS-Fe材料,反应100 min达到平衡,其Cr(Ⅵ)最大去除率达到100%。在酸性环境下,C-PAA-b-PS-Fe去除Cr(Ⅵ)主要以吸附和还原反应为主。