控制聚合物聚合诱导相分离在多孔凝胶合成中的作用
软凝聚态物质
2025-08-22 v1 材料科学
摘要
多孔凝胶——具有比网格尺寸大得多的溶剂填充孔隙的凝胶——因其可调机械性能、高水含量和选择性渗透性而在工程和生物医学应用中广泛使用。尽管多种创造多孔凝胶的策略 exist,但聚合诱导相分离(PIPS)尤其有前景。然而,触发和控制PIPS的条件仍不明确。本文系统性地考察了溶剂质量、聚合物前体分子量和聚合物浓度对聚合化聚(乙烯醇)二丙烯酯凝胶相分离的影响。我们发现,当前体溶液浓度低于重叠浓度时,会发生相分离。相分离后的凝胶孔隙几何形状受溶剂质量控制:优质溶剂导致较小孔隙,而劣质溶剂可创建超孔隙、高度吸收的凝胶。针对我们的结果,我们提出一种理论,可预测聚合凝胶中何时发生相分离，适用于广泛的聚合物/溶剂凝胶系统。我们的结果为理性设计多孔凝胶提供了框架。
引用
@article{arxiv.2508.15571,
title = {Controlling polymerization-induced phase separation in the synthesis of porous gels},
author = {Yanxia Feng and Noel Ringeisen and Eric R. Dufresne and Lucio Isa and Robert W. Style},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.15571},
year = {2025}
}
备注
6 figures