不同液体环境下聚丙烯酰胺的单分子力学

• 作者: 曹美琦 刘霞 崔树勋
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 关键词: 聚丙烯酰胺 水解 构象转变 单分子力谱
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 高分子化学|Polymer Chemistry
• 页码范围: 2982-2988
• 页数: 7页
• 分类号: O631
• 语种: 中文
• DOI: 10.7503/cjcu20210241

摘要

利用单分子力谱研究了非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)及其水解产物阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)在不同液体环境下的单链弹性.利用改进的自由连接链(M-FJC)模型中的单链弹性模量参数(K0)描述NPAM在不同pH值水溶液中的单链弹性.实验结果表明,K0随着溶液pH值增加而增大,表明NPAM在碱性溶液中的水解度具有pH依赖性.由于K0和高分子链的净电荷正相关,K0增大表明NPAM链净电荷增多,结构单元之间的静电排斥作用增强使高分子链呈现高度伸展的构象.在此基础上研究了APAM在不同pH值溶液中的构象,单分子力谱数据表明,APAM在酸性水溶液中为柔性链,在碱性水溶液中呈现较伸展的构象,从而在分子水平上阐明APAM链构建的水凝胶网络的溶胀机理.单分子层面的深入研究有望阐明这类高分子的减阻机理.