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响应性微凝胶的溶胀:实验与模型对比

软凝聚态物质 2019-06-24 v3

摘要

研究了由PNIPAM和PAAc构成的互穿聚合物网络(IPN)微凝胶,并将实验数据与Flory-Rehner理论的理论模型进行了比较。我们证实,通过考虑Flory参数χ(ϕ)\chi(\phi)对体积分数ϕ\phi依赖性的二阶近似,该理论能很好地描述PNIPAM微凝胶的溶胀行为。实际上,在中性条件和D2_2O溶剂中,PNIPAM-PAAc IPN微凝胶的体积相变(VPT)仅能通过考虑三阶近似来很好地描述。有趣的是,我们凭经验发现,转变越尖锐,所需考虑的χ(ϕ)\chi(\phi)关系的阶数就越高。此外,可以通过调节pH和溶剂来调控聚合物/溶剂相互作用,从而实验性地控制VPT,这允许直接改变能量贡献与熵贡献之间的微妙平衡,并在广泛的环境条件下探索溶胀行为。特别地,我们发现在酸性pH的水中是最有利于溶胀的条件。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.02845,
  title  = {Swelling of responsive-microgels: experiments versus models},
  author = {Valentina Nigro and Roberta Angelini and Monica Bertoldo and Barbara Ruzicka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.02845},
  year   = {2019}
}