水合作用与 pH 调控两性离子聚合物刷的相变行为

作者：李康睿; 李循; 王书恒; 刘彼得; 赵新军^*; 李九智^*

来源：原子与分子物理学报, 2024, 41(04): 17-24.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2024.041003

• 水合作用与pH
• 两性离子聚合物(ZP)刷
• 构象转变

本文基于Flory-Huggins理论，建立理论模型研究水合作用与pH调控两性离子聚合物(ZP)刷的相变行为.理论模型考虑ZP的水合作用，以及ZP刷体系中的静电作用.研究发现，在不同pH条件下，ZP刷的体积分数随着水合作的减弱而的增加.随着pH的变化，ZP刷构象随着水合性转变行为明显改变，这是由于pH调控ZP链单体带有过多的净电荷(正电荷或负电荷),致使ZP链内出现静电排斥导致ZP刷溶胀.另外，当ZP链单体呈现过多的净电荷，会在很大程度上决定ZP刷体系静电势，影响ZP刷的相变行为.通过考察体系自由能，我们还发现，ZP刷体系自由能呈现了极大值，随着pH值的变化，自由能呈现的极大值随之改变，由此表明了体系的不稳定性，进而导致ZP刷体系发生相变.

• 单位
  伊犁师范大学; 新疆维吾尔自治区人民医院