基于低场核磁技术的聚电解质水溶液离子特异性研究

作者:陈健韬; 龚湘君; 张广照
来源:中国化学会2017全国高分子学术论文报告会, 中国四川成都, 2017-10-10.

摘要

聚2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(PMETAC)和聚3-磺酸丙基甲基丙烯酸钾盐(PSPMA)是两种结构相对简单,侧链末端分别为季铵基团和磺酸基团的人工合成聚电解质。PMETAC为阳离子聚电解质,而PSPMA为阴离子聚电解质。在本课题中,我们利用低场核磁技术系统测定这两种聚电解质水溶液以及其对应的多种盐溶液的横向弛豫时间(T2)。通过对比加入不同离子后聚电解质溶液中水分子T2的差异,研究了聚电解质溶液的离子特异性与其产生的机理。研究结果表明,不同种类离子盐溶液对应不同的T2,反映了离子种类对水分子运动性影响的差异。其中,含有氨基的胍盐离子(Gdm+)能够与水分子发生质子交换,导致溶液T2下降。加入PSPMA后,溶液T2上升,胍盐离子的质子交换现象消失,推测是有较强氢键供体能力的胍盐离子能够与PSPMA上的磺酸基团形成氢键,氨基内H质子受束缚无法与水分子交换所致。