聚合物由很多結(jié)構(gòu)單元組成,即使每個(gè)結(jié)構(gòu)單元在固體表面的吸附能很小,其加和就會(huì)使整鏈形成強(qiáng)大的吸附。近20多年的研究表明,聚合物與無(wú)機(jī)固體的界面相互作用會(huì)在固體表面形成無(wú)法被溶劑洗脫的“不可逆”吸附層,成為連接無(wú)機(jī)納米顆粒與周圍聚合物的橋梁,其結(jié)構(gòu)與納米受限聚合物材料(如納米復(fù)合材料)的物理性質(zhì)密切相關(guān)。目前的研究表明,吸附層的結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部緊密鏈(Flattened chains)和外部松散吸附鏈(loosely adsorbed chains)的雙層結(jié)構(gòu),然而吸附鏈動(dòng)力學(xué)研究仍然具有挑戰(zhàn)性。一般認(rèn)為吸附鏈脫附能壘極高,被認(rèn)為是“dead”,即無(wú)法在實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和溫度尺度內(nèi)觀察到脫附。

Figure 2. The time for the flattened layer to begin exchanging (tfe) as a function of the N1/2 of adsorbed polymers in (a) [PS628-ec-FMA1.5]//[PS-flattened layer] and (b) [PS628-ec-FMA1.5]//[PS interfacial sublayer].
對(duì)于松散吸附鏈促進(jìn)緊密吸附鏈加速解吸的原因目前尚未完全厘清。他們暫時(shí)將該現(xiàn)象歸因于兩個(gè)方面:(1)在吸附層的形成過(guò)程中,松散吸附鏈和緊密吸附鏈之間很可能會(huì)形成相互纏結(jié)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)松散吸附鏈在脫附時(shí),可能會(huì)通過(guò)相互纏結(jié)的結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)緊密吸附鏈發(fā)生解吸。(2)從脫附熱力學(xué)的角度來(lái)看,當(dāng)松散和緊密吸附鏈同時(shí)存在并發(fā)生解吸時(shí)比單獨(dú)緊密吸附鏈解吸時(shí)具有更高的熵變,因而更容易出現(xiàn)脫附現(xiàn)象。這些發(fā)現(xiàn)為深入理解吸附層結(jié)構(gòu)及其在一定條件下的變化規(guī)律給出了新的思路,為設(shè)計(jì)和調(diào)控聚合物薄膜、納米復(fù)合材料等的結(jié)構(gòu)與性能提供了新的方案和途徑。本工作由博士生任煒釗完成,通訊作者為徐健荃博士和王新平教授。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委22161160317, 22173081和22203075等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmacrolett.3c00206
- 上海交大申濤團(tuán)隊(duì)/陳向洋團(tuán)隊(duì) Angew:光電協(xié)同助力聚苯乙烯塑料發(fā)散性升級(jí)回收 2025-06-15
- 西安交大張志成/龔紅紅團(tuán)隊(duì) Adv. Sci.:通過(guò)π-共軛聚苯乙烯中電子效應(yīng)協(xié)同調(diào)控平衡聚合物電介質(zhì)儲(chǔ)能密度與能量損耗間的矛盾 2025-01-31
- 南工大材料學(xué)院 Nano Lett.:基于“蛇皮”生物結(jié)構(gòu)啟發(fā)制備HIPS/Gt@Cu合金導(dǎo)熱復(fù)合材料,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱系數(shù)正溫度依賴性 2025-01-18
- 浙江理工大學(xué)王新平課題組徐健荃博士 Macromolecules:基底表面化學(xué)決定聚合物吸附層的結(jié)構(gòu) 2023-03-02
誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

- 中國(guó)科大陳昶樂(lè)/安大陳敏、...
- 廈門大學(xué)侯旭教授團(tuán)隊(duì) AFM:...
- 瞿金平教授華科大團(tuán)隊(duì)牛冉研...
- 太原理工大學(xué)張虎林教授 Adv...
- 北化魏杰教授團(tuán)隊(duì) CEJ:三波...
- 南方科技大學(xué)郭傳飛教授團(tuán)隊(duì)...
- 西南大學(xué)康燕堂/徐立群/徐琨...
- 太原理工大學(xué)葉亞楠/朱石磊...
- 格羅寧根大學(xué)/特文特大學(xué) CR...
- 武漢大學(xué)陳朝吉、高恩來(lái)/林...
- 青科大超臨界發(fā)泡團(tuán)隊(duì) AFM:...