聚电解质分子量测量的单分子力谱方法

作者：王海龙; 单驿轩; 鲍雨^*; 崔树勋^*

来源：Acta Polymerica Sinica, 2022, 53(11): 1358-1364.

• 聚电解质
• 分子链长度
• 单分子力谱
• 聚苯乙烯磺酸钠

分子量是聚电解质的重要参数，然而目前测量聚电解质分子量的方法均存在一定的局限性.本文提出了一种利用基于原子力显微镜的单分子力谱(SMFS)技术测量聚电解质分子量(链长)的新方法 .以窄分布的聚苯乙烯磺酸钠(PSSNa)为研究对象，利用SMFS技术测量了其在高真空和水环境中的分子链长度.实验结果表明PSSNa在水中的链长统计结果明显大于在高真空中的统计结果 . PSSNa是强聚电解质，在水环境中将会电离，使其在水中的构象比在高真空中更为舒展.分子链上对应于针尖抓取点与基底吸附点的位置之间的距离相对较远.因此PSSNa在水中得到的力-距离(F-E)曲线有更长的表观轮廓长度.在水环境中获得的平均链长与蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟结果接近.研究结果表明对于较为刚性的聚电解质，当其构象较为伸展时(如PSSNa在稀溶液中)，通过SMFS方法可估算其分子链平均长度.

• 单位
  西南交通大学