Эффекты самоорганизации в полимерных гелях

• Автор: Филиппова, Ольга Евгеньевна
• Шифр специальности: 01.04.19
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 446 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ПОЛИМЕРНЫЕ ГЕЛИ (литературный обзор)
ЕЕ Основные физические факторы, определяющие поведение
полимерных гелей
1.1.1. Незаряженные гели
1.1.2. Ион-содержащие гели
1.2. Суперабсорбционные свойства гелей
1.3. Применение гелей-суперабсорбентов
1.4. Коллапс гелей
1.5. Термодинамика полимерных гелей
1.5.1. Общая теория
1.5.2. Полимерная сетка в однокомпонентном растворителе
а. Незаряженная сетка
б. Заряженная сетка
1.5.3. Полимерная сетка в смеси двух низкомолекулярных растворителей
1.6. Восприимчивые гели
1.6.1. Термочувствительные гели
1.6.2. Гели, чувствительные к составу растворителя
1.6.3. рН-чувствительные гели
1.6.4. Ион-чувствительные гели
1.6.5. Светочувствительные гели

1.6.6. Г ели, чувствительные к действию электрического ПОЛЯ
1.6.7. Биохимически чувствительные гели
1.7. Применение “восприимчивых” гелей
1.7.1. Концентрирование белковых растворов и обезвоживание суспензий
1.7.2. Мембраны с регулируемой проницаемостью
1.7.3. Иммобилизация катализаторов
1.7.4. Контролируемое выделение лекарств
1.7.5. Г ели как манипуляторы
1.8. Микрофазное расслоение в слабозаряженных
полиэлектролитных гелях
1.9. Иономерное поведение полимеров
1.9.1. Полиэлектролиты и иономеры
1.9.2. Иономерное поведение линейных полимеров
а. Иономерный режим
б. Переход от полиэлектролитного к иономерному режиму
1.9.3. Иономерное поведение сетчатых полимеров
1.9.4. Теория коллапса гелей с учетом образования ионных
пар и мультиплетов
а. Конформационное поведение геля при изменении качества растворителя
б. Конформационное поведение геля при изменении содержания ионогенных групп
1.10. Постановка основных задач работы
ГЛАВА II. МИКРОНЕОДНОРОДНОСТИ ПРИ КОЛЛАПСЕ
ПО ЛИЭЛЕКТРОЛИТНЫХ ГЕЛЕЙ
II. 1. Постановка задачи
11.2. Кинетически замороженные структуры
11.3. Микронеоднородности в сколлапсированных гелях,
обусловленные иономерным эффектом
11.4. Вывод
ГЛАВА III. ИОНОМЕРНЫЙ ЭФФЕКТ В ГЕЛЯХ
III. 1. Постановка задачи
111.2. Переход от полиэлектролитного к иономерному режиму
при ионизации гелей
111.2.1. Полиэлектролитный режим
111.2.2. Смешанный полиэлектролитно-иономерный режим
111.2.3. Иономерный режим
111.2.4. Выводы
111.3. Мультиплеты в полимерных гелях
III. 3.1. Редкоземельные ионы как флуоресцентные зонды
111.3.2. Ионная агрегация в метаноле
а. Макроскопическое поведение гелей
б. Связывание противоионов с цепями сетки
в. Образование мулътиплетов
г. Размер мулътиплетов
111.3.3. Ионная агрегация в воде
а. Макроскопическое поведение гелей
б. Связывание противоионов с цепями сетки
в. Образование мулътиплетов
111.3.4. Выводы

Интересна дальнейшая судьба этого эксперимента. Многочисленные попытки воспроизвести его (в том числе и со стороны самого автора) терпели неудачу. Опыты подтверждали факт сжатия геля, но каждый раз переход из набухшего в сколлапсированное состояние происходил непрерывно, а не дискретно, как в первом эксперименте Танака. Лишь несколько месяцев спустя удалось понять, что дискретность перехода зависит от так называемого времени консервации гелей -промежутка времени от момента завершения полимеризации до начала отмывания геля от остатков полимеризационной смеси. Увеличение времени консервации приводит к возникновению дискретного коллапса.
Рис.1.8 показывает кривые набухания ПАА гелей, помещенных в смеси воды и ацетона разного состава. Г ель в воде находится в набухшем
СТЕПЕНЬ НАБУХАНИЯ {У/У*)
Рис.1.8. Коллапс полиакриламидных гелей в смеси вода-ацетон при разном времени консервации геля [31,53].