PNIPAm 微凝胶的双面静电行为
软凝聚态物质
2021-04-06 v2 材料科学
摘要
通过自由基聚合(FRP)合成的 PNIPAm 微凝胶常被视为水介质中的中性胶体,尽管自 Pelton 及其合作者开创性工作[Langmuir 1989, 5, 816-818]以来已众所周知,表征溶胀微凝胶的零电泳迁移率在其低临界溶液温度(LCST)以上(此时微凝胶部分塌缩)大幅增大。电荷的存在归因于在水中进行 FRP 时所用电离引发剂,其锚定于微凝胶粒子上。结合动态光散射(DLS)、电泳、透射电子显微镜(TEM)与原子力显微镜(AFM)实验,我们表明塌缩的离子型 PNIPAm 微凝胶在与带相反电荷的聚电解质(PE)或纳米粒子(NP)共悬浮时发生大幅迁移率反转与重入凝聚,而在较低温度(微凝胶溶胀且电荷密度低)下,其稳定性不受 PE 或 NP 添加影响。我们的结果凸显了 PNIPAm 微凝胶因其可调电荷密度而具有的某种双面静电行为:在低于 LCST 的温度下表现为准中性胶体,而在塌缩态时与带相反电荷的物种强烈相互作用。当微凝胶被多赖氨酸链与二氧化硅纳米粒子包围时出现的非常相似的现象,指向了此类基于 PNIPAm 的水中胶体双重行为的普适性。
引用
@article{arxiv.2103.09361,
title = {The double-faced electrostatic behavior of PNIPAm microgels},
author = {Simona Sennato and Edouard Chauveau and Stefano Casciardi and Federico Bordi and Domenico Truzzolillo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.09361},
year = {2021}
}
备注
22 pages, 13 figures