高分子在固液界面吸附构象的研究方法及手段

http：//www.51wendang.com化学通报2011年第74卷第5期·417·

高分子在固液界面吸附构象的研究方法及手段

李海普李星张莎莎钟志辉

（中南大学化学与化工学院长沙410083）

摘要高分子在固液界面的构象表征对其功能实现及实际应用具有重要意义，是高分子研究领域的

热点之一。由于高分子吸附构象的复杂性及其影响因素的多样性，选择合适的方法及手段成为表征的关键。本文简单介绍了影响高分子构象的一些因素，并从仪器分析的角度出发，根据研究目的综述了高分子与固体

表面的键合方式、在固液界面的吸附方式、吸附行为及吸附层微观结构的研究方法和手段。

关键词高分子吸附构象固液界面

MethodsandTechniquesforStudyingtheAdsorption

ConformationofPolymersatSolid/LiquidInterface

LiHaipu，LiXing，ZhangShasha，ZhongZhihui

（SchoolofChemistryandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083）

AbstractThecharacterizationoftheadsorptionconformationofpolymersatsolid/liquidinterfaceisoneofthe

importanttopicsforthefunctionalityandapplicationofthepolymers，whichhasattractedmoreinterests.Duetothe

complexityofadsorptionconformation，itbecomesadelicateissuetoselectthesuitablemeansormethods.The

influencefactorsonpolymerconformationwerebrieflyintroduced.Themethodsandtechniquesusedforcharacterizing

oftheadsorptionconformationofpolymersatsolid/liquidinterfacewerediscussedfromtheviewpointsofinstrumental

analysis.

KeywordsPolymer，Adsorption，Conformation，Liquid/SolidInterface

当两个原子或基团由一个单键连接时，原子或基团可以绕此键旋转，由此在空间产生的多种排列形“构象”。在高分子科学中，这样的构象叫做微构象。微构象是高分子主链中一个键的构象，它式称做

由分子的构造和构型所决定。沿着主链的微构象序列生成高分子的宏构象，常称为分子构象。当高分子趋于被吸附在固体表面时，受到固体表面对链的限制以及链间的相互作用，会使高分子表现出非常丰富的构象行为［1，2］。已有的研究表明，高分子在固液界面的吸附构象对其性能体现和应用效果具有决

［3］定性的重要作用，比如，高分子抑制剂在矿物表面的吸附量和构象会影响其抑制效果

体内的生物材料上的吸附会导致一系列复杂的异体反应

吸附会影响染色效果［7，8］［4］；蛋白质在植入；絮凝剂在颗粒表面的吸附会影响其絮凝（分散）效果［5］；高分子在固体表面的吸附构象会影响原材料的表面性质［6］；各种染料在纺织纤维上的等。但是，目前对于这些构象变化的机理还远未明了，因此，对固液界面高分子构象的探索已引起广泛兴趣。它不仅对理解表面和界面现象具有十分重要的意义，同时也可为界面

油漆、印染、选矿、材料表面改性科学在一些重要的工业和生物医学领域的应用（如石油的开采与炼制、

以及医药等方面）提供理论依据。

近十多年来，基于以现代仪器分析为特征的多种实验手段，国内外在高分子的固液界面吸附构象研究中已经取得了显著进展［9～13］。本文综述了其中部分重要的分析方法及典型应用，以期为高分子构象的表征和研究提供些许参考。

李海普女，副教授，从事功能高分子的合成及应用研究。E-mail：lihaipu@mail.csu.edu.cn

国家自然科学基金项目（50804055）、湖南省自然科学基金项目（09JJ3100）资助

2010-08-15收稿，2011-01-24接受