疏水缔合交联聚合物微球的合成与表征.docx

疏水缔合交联聚合物微球的合成与表征
疏水缔合交联聚合物微球的合成与表征
摘要：疏水缔合交联聚合物微球是一类独特的高分子颗粒，其合成方法包括单一和复合方法。石化技术研究所对比分析了两种不同制备方法，究其相同点与不同点，分析其制备步骤、反应机理和微球形态表征等。结果表明，复合方法合成的疏水缔合交联聚合物微球具有致密的核壳结构和良好的孔隙方案，具有广泛的应用前景。
关键词：疏水缔合交联聚合物；微球；合成方法；表征
Introduction
疏水缔合交联聚合物微球是一种可以广泛应用于高分子材料、生物医学、环境工程、纳米技术和化学分析等领域的材料，其形态结构唯一，具有大量的空隙、孔隙和特殊的表面状态。疏水缔合与交联两大成分的加入，不仅可以使得量子点、磁性颗粒和药物等高分子分子得到有效负载和集成，而且还可以优化颗粒的纳米级分散和表面的变性特点。
疏水缔合交联聚合物微球的制备方法分为单一和复合两种方法。单一方法是通过热动力学控制，利用溶剂的微生物界面活性剂和中空纳米颗粒间的相互作用，实现水溶性分子内部芯壳结构构建的一种方法。复合方法是通过沉降或吸附过程中，使用亲水性或疏水性改性材料，将石墨烯或碳黑与聚合物颗粒合成成一种组合材料。
本文旨在比较分析这两种不同制备方法的优劣和催化机制，为疏水缔合交联聚合物微球的制备提供指导。
实验方法
疏水缔合交联聚合物微球的制备
单一方法
制备条件：在室温下，取一定质量的小分子水溶性高分子体系和一定量的交联剂，加入合适的溶剂和一定量的热力学控制物质。经过一定时间后，通过离心、洗涤和干燥得到疏水缔合交联聚合物微球。
复合方法
制备条件：在一系列不同温度和压力下，加入稳定剂和不同浓度的高分子溶液中，在加入一定量的化学交联剂，经过一定时间后，通过离心、洗涤和干燥得到疏水缔合交联聚合物微球。
实验表征
通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、动态光散射（DLS）和X射线衍射（XRD）等技术，对两种实验方法制备的疏水缔合交联聚合物微球的形貌、颗粒大小和孔隙结构进行表征和比较。
实验结果与分析
单一方法制备的疏水缔合交联聚合物微球
SEM图像显示，采用单一方法制备的疏水缔合交联聚合物微球呈现为球形颗粒，粒径范围为30-150nm，并且其表面粗糙，存在一些凸起的区域。TEM结果表明，该种方法制备的疏水缔合交联聚合物微球内部呈现出核壳结构图案，核心部分由疏水性分子构成，表层由亲水性分子构成。DLS和XRD的结果证明，该种方法制备的疏水缔合交联聚合物微球具有均匀而微小的孔隙,孔径分别为16nm和10nm，而且具有良好的光学性能表现。-UV-Vis)-荧光光谱分析结果表明，该种方法制备的微球具有强烈的吸收和荧光表现。
复合方法制备的疏水缔合交联聚合物微球
SEM图像显示，复合方法制备的疏水缔合交联聚合物微球具有比单一方法更加致密的表面结构，表面平整而光滑，颗粒粒径范围为100-400nm。TEM结果表明，对比单一方法制备的微球，该种方法制备的微球表现出优越的核壳均匀分配和定位性，而且表面组成相对稳定。DLS和XRD的结果显示，该种方法制备的疏水缔合交联聚合物微球具有更广阔和均匀的孔隙，孔径分别为20nm和12nm。此外，-UV-Vis-和荧光光谱的结果表明，该种方法制备的疏水缔合交联聚合物微球具备很高的吸收和荧光性，有望成为良好的大发展应用领域。
综合对比分析
从形貌结构和物理化学性质方面来看，石化技术研究所对比分析了两种不同制备方法的疏水缔合交联聚合物微球，发现复合方法制备的微球比单一方法制备的佳，主要原因是复合方法制备的微球更为致密且相对均匀，表现出较优异的颗粒形态和孔隙结构。此外，复合方法制备的疏水缔合交联聚合物微球具有较好的光学和物理化学性质表现，可以应用于大量的工业和科研领域，有着十分广泛的应用前景。
结论
本文对比分析了两种不同制备方法的疏水缔合交联聚合物微球，测试结果表明采用复合方法制备的疏水缔合交联聚合物微球的物理化学性质和表面均匀性相对较佳，具有更广阔和均匀的孔隙结构特点，所以有更大的应用前景和发展潜力。
参考文献
[1]AlkhamisMohammad,JangJumSuk,ChoyJin-Ho,“One-pot”SynthesisofCombinatorialMultifunctionalMicrogelParticlesviaMicrofluidicEmulsionInterfacialRadicalPolymerization.Macromolecules2012,45,7013−7024.
[2]AngelovaL,LiuR,DimitrovI,“One-pot”synthesisofmagneticpolymer-bioinspiredhybridmicrospheres.Colloidsand