水溶性纖維素醚(CEs),如甲基纖維素(MC),羥乙基纖維素(HEC)和羥丙基纖維素(HPC),因其天然的🧯,豐富的和可再生的來源,被廣泛用於食品,化妝品,藥品和醫藥🍵。多項研究表明水溶性CE可與聚(羧酸)通過層層自組裝(LbL)形成氫鍵聚合物薄膜,但不同CE的LbL膜組裝過程的差異仍然是未知的🧛🏻,對其進行研究可以更好地理解LbL組裝的潛在機製和聚合物的絡合行為。在該項工作中,我們選用了具有三種不同側鏈的纖維素醚(CE),即HEC👩👩👧👧,HPC和MC,分別與聚丙烯酸(PAA)層層組裝製得氫鍵薄膜🙂↕️。用FT-IR表征膜的氫鍵絡合,證明了取代基對氫鍵復合物絡合的影響,其中以HPC/PAA間的氫鍵作用最強,MC/PAA居中👍🤦🏻♂️,而HEC/PAA最弱。通過原位石英晶體微量天平(QCM)和光譜幹涉儀監測氫鍵薄膜的生長行為。結果顯示不同體系具有不同的生長速率🐄,且體系對組裝溶液的pH值的依賴性也有不同🤏🏼。具有最高氫鍵結合度的HPC/PAA體系顯示出最快的生長速率🙍♂️,在前幾個循環中薄膜呈指數生長🧘🏿,隨後呈線性增長🕵🏿♂️,而被認為具有最低的氫鍵結合度的HEC/PAA薄膜在整個製備過程中只顯示出線性生長模式👨🏿🎓。 CE/PAA薄膜的生長對溶液pH表現出強烈的依賴性。當溶液pH高於其臨界點值時🍇,膜不能生長。由於CE和PAA的氫鍵能力不同,觀察到膜形成和溶解的pH差異。此外,通過熱處理可以提高膜的穩定性。一旦形成交聯結構,即使將膜浸沒在pH高於其溶解pH的溶液中也不溶解。交聯後的CE/PAA薄膜還表現出良好的環境吸水能力🏍,結合其pH 響應行為🌧,此類氫鍵結合的CE/PAA薄膜在生物醫學、環境監測和傳感器方面展現出良好的應用前景。
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