《表2 利用棒状模型拟合得到的Nafion棒状胶束结构的截面半径R和长度L及结合Rg=(0.75R2L)1/3计算出的均方回转半径Rg》
式中,R是棒状粒子截面半径(nm),L是棒状粒子长度(nm),Δη是散射密度差(cm-2),取值为1,J1(x)是一阶正则棒状贝塞尔函数,x∈(0,1)。通过拟合分析,我们得到了棒状粒子截面半径R和棒状粒子长度L,进一步利用Rg=(0.75R2L)1/3计算出棒状胶束的等效回转半径。不同分散液中Nafion棒状胶束结构的尺寸信息汇总于表2中。从表2可以看到,在3 mg/m L的分散液中解析得到的Nafion棒状胶束结构截面半径数值为1.75~2.17 nm,与Aldebert课题组和Loppinet课题组所报道的Nafion在NMF和乙醇中分散得到粒子的截面半径2.0和1.8 nm基本一致[27,38],这说明我们表征Nafion棒状胶束结构尺寸的方法是可靠的。我们发现随着Nafion质量浓度的升高解析得到的R、L和Rg值呈下降趋势,这表明Nafion在高质量浓度时会形成更多但更细更短的棒状胶束。进一步,我们研究了棒状胶束粒子回转半径Rg与Nafion质量浓度的标度关系,如图2A所示。研究发现棒状胶束Rg与Nafion质量浓度呈-0.42的标度关系,其与无盐环境中聚电解质的相关长度与质量浓度的标度关系一致[39]。此外,我们也发现随着正丁醇含量的升高Nafion棒状胶束变长,这暗示低极性的正丁醇更易于与主链相互作用,从而使Nafion棒状胶束结构变得更连续[40],有序结构域也会相应变大。
图表编号 | XD0010397800 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.12.10 |
作者 | 史册、蔡雨阳、崔凤超、李云琦 |
绘制单位 | 中国科学院长春应用化学研究所高性能合成橡胶及其复合材料重点实验室、中国科学院大学、中国科学院长春应用化学研究所高性能合成橡胶及其复合材料重点实验室、中国科学技术大学、中国科学院长春应用化学研究所高性能合成橡胶及其复合材料重点实验室、中国科学技术大学、中国科学院长春应用化学研究所高性能合成橡胶及其复合材料重点实验室、中国科学技术大学 |
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