細(xì)菌纖維素膜具有超精細(xì)的納米網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)以及優(yōu)良的力學(xué)特性,因而基于細(xì)菌纖維素膜的復(fù)合材料應(yīng)用十分廣泛。基于"反應(yīng)-擴(kuò)散"模型,采用界面聚合反應(yīng),在細(xì)菌纖維素膜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上自組裝構(gòu)建出具有微米尺度圖靈結(jié)構(gòu)的聚合物薄膜,并采用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)圖靈結(jié)構(gòu)聚合物表面形貌進(jìn)行表征。探討了不同反應(yīng)條件對(duì)所得聚合物形貌的影響,結(jié)果表明:所用細(xì)菌纖維素膜的厚度及其與均苯三甲酰氯溶液的接觸面積會(huì)影響氨基化合物的濃度衰減速率,從而影響其聚合形成特定斑圖形貌的時(shí)間。這一結(jié)果將為圖靈結(jié)構(gòu)聚合物膜復(fù)合材料的合成提供指導(dǎo)。

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【部分圖文】：

圖1在單層細(xì)菌纖維素膜上不同反應(yīng)時(shí)間

如圖1所示,控制其他條件不變,以單層纖維素薄膜為聚合反應(yīng)載體,以哌嗪為活化子,得到不同反應(yīng)時(shí)間條件下具有微米尺度的圖靈斑圖形貌的聚合物。由圖中可知,聚合物的斑圖形貌隨時(shí)間變化,且差別較大。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為1min時(shí),聚合物膜表面顯現(xiàn)均勻的斑點(diǎn)狀形貌;當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為2min時(shí),聚合物....

圖2在單層細(xì)菌纖維素膜(貼合在玻璃板上)上不同

細(xì)菌纖維素膜的厚度大小會(huì)影響反應(yīng)體系中二氨基化合物的總量,而其與TMC溶液的接觸面積則會(huì)影響二氨基化合物的消耗速度,為了確定其對(duì)最終所得聚合物薄膜表面形貌的影響,做了3組對(duì)照實(shí)驗(yàn):1)直接采用單層纖維素薄膜作為載體,進(jìn)行聚合反應(yīng),其結(jié)果如圖1所示;2)將單層細(xì)菌纖維素薄膜貼合在玻....

圖3在雙層細(xì)菌纖維素膜(貼合在玻璃板上)上不同

通過對(duì)比圖1、2我們發(fā)現(xiàn),圖1d與圖2a斑圖形貌結(jié)構(gòu)較為相似,這說明當(dāng)薄膜厚度相同時(shí),其與TMC接觸面積增加時(shí),在薄膜表面形成特定表面形貌需要更長(zhǎng)的時(shí)間。一個(gè)可能的原因是,貼在玻璃板上的薄膜載體由于其中一面無法與TMC溶液接觸而無法進(jìn)行聚合反應(yīng),所以其中的哌嗪濃度衰減速率要慢于兩....

圖4在雙層細(xì)菌纖維素膜(貼合在玻璃板上)上以不同

不同的反應(yīng)活化子,其反應(yīng)催化活性、擴(kuò)散速率等性質(zhì)都會(huì)有著明顯差別,因此其反應(yīng)所得聚合物膜的表面形貌也會(huì)有較大差別。為了驗(yàn)證這一觀點(diǎn),本實(shí)驗(yàn)中另外選取了對(duì)苯二胺和反-1,4-環(huán)己二胺分別作為反應(yīng)活化子進(jìn)行聚合反應(yīng),其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示,同時(shí)參考圖3c可知,其他條件相同時(shí),不同的反應(yīng)....

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