在平面二氧化基板上混合聚甲基酸/聚烯刷的溶剂诱导自组:分子重量效应
Bin Zhao1, Richard T Haasch, Scott MacLaren
1Department of Chemistry, University of Tennessee at Knoxville, Knoxville, Tennessee 37996, USA.
Journal of the American Chemical Society
|May 13, 2004
概括
分子重量影响混合聚甲基酸/聚烯 (PMMA/PS) 刷在溶剂中如何自组装. 不同的溶剂诱导了不同的表面结构和特性,揭示了对材料设计至关重要的自我组织行为.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 混合聚合物刷子对于表面修改至关重要.
- 了解溶剂诱导的自我组装是控制聚合物刷子行为的关键.
- 分子重量在聚合物自我组装中起着重要作用.
研究的目的:
- 为了研究分子质量对混合聚甲酸 (PMMA) /聚烯 (PS) 刷子的溶剂诱导自组合的影响.
- 分析不同的溶剂 (CHCl3,环素,酸) 如何影响这些混合刷的表面形态和特性.
- 为了将分子量变化与观察到的自我组装现象和表面特征相关联.
主要方法:
- 在晶片上合成不同分子重量的混合PMMA/PS刷.
- 接触角度测量 (前进的水接触角度, θa) 来探测表面的湿透性.
- 原子力显微镜 (AFM) 用于研究表面形态和纳米级域结构.
- 射线光电子光谱 (XPS) 用于分析表面组成.
主要成果:
- 在CHCl3处理后增加PS分子量时,观察到水的前进接触角度的过渡,从PMMA类转变为PS类值.
- 用环素 (PS选择性溶剂) 治疗没有显著的形态变化,但表明在PS分子量略低的刷子中自我重组.
- 酸 (PMMA选择性溶剂) 处理诱导了有趣的,在PS分子量与PMMA相似或略低于PMMA的刷子中的纳米尺度域形态.
- 假设这些纳米领域具有具有PS核心和PMMA冠状的细胞结构.
结论:
- 混合PMMA/PS刷的分子量显著决定了它们对不同溶剂的自组装行为.
- 选择性溶剂可以诱导不同的表面形态和特性,包括自我重组和纳米级域形成.
- 观察到的纳米域表明了基于聚合物分子量和溶剂选择的受控表面图案和功能化的潜力.
