水蒸气诱导聚电解质刷的构象转变

• 作者: 李祯 赵新军
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 水蒸气 聚电解质刷 氢键 构象转变
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 原子、分子结构与光谱
• 页码范围: 832-838
• 页数: 7页
• 分类号: O484
• 字数: 5680字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2017.05.006

摘要

我们把Flory-Huggins模型(association models)推广应用到暴露于水蒸气中的聚电解质刷体系,考虑聚电解质-水氢键(P-W氢键)与水-水氢键(W-W氢键)、 形成氢键与聚电解质链构象的耦合特性,研究水蒸气诱导的聚电解质刷构象转变的机理.研究发现,当P-W氢键效应起主导作用时,随着水蒸气浓度的增加,聚电解质刷会单调溶胀;P-W和W-W两种氢键效应,则会导致随着水蒸气浓度的增加,聚电解质刷的构象首先塌缩,然后开始溶胀的反常转变行为.基于本文的分析,可以预言,由于P-W氢键效应,聚电解质刷可以吸附水蒸气,吸附能力随聚电解质链长的增加而增强;当聚电解质链接枝密度足够高时,由于P-W和W-W两种氢键效应,增加体系中的水蒸气,会在聚电解质刷体系中形成由P-W氢键和W-W氢键交错链接的三维网络状凝胶结构.