球型聚电解质刷的模型化介电解析——体积分数,链长,酸度的影响

【作者】 孟海英； 吴海燕； 赵孔双；

【机构】 北京师范大学化学学院；

【摘要】 球形聚电解质刷(SPBs)因其刷层聚电解质链之间的、以及与对离子的空间和静电作用,其悬浮液是稳定的,又因刷结构和性质的多样性,被广泛地应用于纳米反应器、蛋白质及酶的吸附分离以及纳米功能材料等各个领域,因此,近些年以各种应用为目的的SPB合成和表征研究不断被报道。而作为软粒子的特征以及刷层在变化介质环境中的电性质以及构象性质的研究相对欠缺。近年,我们将胶体分散系的介电理论模型拓展到具有聚电解质链的所谓"软粒子"中,以典型的聚丙烯酸型球型聚电解质刷(PS-PAA)体系为例进行了模型化研究,成功地解析了不同链长的PS-PAA刷球在不同质量分数以及不同pH介质下的介电弛豫谱,给出了弛豫机制的微观解释,对刷层中的抗衡离子的运动、聚电解质链的伸展进行了定量地描述,并计算获得了不同介质环境下刷层的电参数,如固定电荷和表面电势等。除此之外,实验计算得到电参数与基于Poisson方程基础上的理论模拟得到的电参数在数值上取得了一致性,证明了我们建立的介电模型的正确性。更多还原