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由于在催化化学、材料制备、生物医药等多方面存在着极为重要而广泛的应用价值,胶体体系长期以来一直是科研领域研究的热点。胶体的组成多种多样,这其中,有两类重要的胶体体系尤其受到关注:一类是由经典的小分子表面活性剂组成的胶体体系,另一类是由聚合物组成的胶体体系,又称为大分子表面活性剂。在溶液中它们都可以通过自组装形成胶束、囊泡、液晶等多种有序结构。
大量的文献报道了各种胶体体系在水溶液中的组装形态与结构,但是关于其组装动力学的研究却少之又少。然而,这方面的研究成果对开发新的胶体体系,扩大胶体体系应用范围方面都有十分重要的指导意义。
本文选取了六个具有代表性的胶体体系作为研究对象,其中,第二章至第四章属于小分子表面活性剂胶体体系,第五章至第七章属于大分子表面活性剂胶体体系得动力学研究,利用停流光谱仪的快速混合和光学检测设备跟踪其中有序组合体形成和转变的动力学过程,并结合各种测试手段,如光散射、荧光、表面张力、透过率、电镜等对静态结构的分析,加以合理的数学和理论分析,同时对照前人的理论成果,总结出相应的动力学机理及其变化规律。
这六个有序结构形成和结构转变的过程分别是:
1.有机盐,对甲苯胺盐酸盐(PTHC),诱导十二烷基硫酸钠(SDS)小分子表面活性剂球-棒胶束转变;
2.pH诱导十二烷基苯磺酸钠/组氨酸(SDBS/histidine)小分子表活剂体系胶束-囊泡之间的可逆转变;
3.温度诱导十二烷基硫酸钠/十二烷基三乙基溴化铵(SDS/DEAB)小分子表活剂体系胶束-囊泡间的可逆转变;
4.pH诱导芘标记的聚甲基丙烯酸二乙胺基乙酯-b-聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(Py-PDEA-b-PDMA)的大分子胶束化过程;
5.pH诱导不同PDEA链长的一系列聚环氧乙烷-b-聚甲基丙烯酸二乙胺基乙酯(PEO-b-PDEA)的大分子胶束化过程对比:
6.PHOS-b-PMAA和PEO-b-PQDMA大分子混合体系中的聚电解质复合和pH诱导转变为氢键复合体系(PHOS、PMAA、PEO和PQDMA分别指聚对羟基苯乙烯、聚甲基丙烯酸、聚环氧乙烷和季铵化的聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯)。