Самосборка амфифильных гребнеобразных сополимеров: влияние ориентационно-индуцированного притяжения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Теоретически изучена самосборка в разбавленных растворах амфифильных гребнеобразных сополимеров, состоящих из сольвофильной (гидрофильной) основной цепи и сольвофобных (гидрофобных) боковых групп. Теоретическая модель включает в себя ориентационную подвижность боковых групп, которая учитывается в качестве вклада в свободную энергию системы. Построены диаграммы состояния для различного содержания боковых групп в амфифильном гребнеобразном сополимере, качества растворителя для сольвофильных и сольвофобных групп, а также отношений объемов мономерного звена основной цепи и боковой группы. Определены области сферических и цилиндрических мицелл и агрегатов с ламеллярной структурой. Движущей силой в формировании агрегатов с ламеллярной структурой является ориентационная энтропия боковых групп, которая обусловливает возникновение сил ориентационно-индуцированного притяжения. Полученные теоретические результаты находятся в согласии с литературными данными.

Об авторах

Д. Е. Ларин

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова

Email: larin@polly.phys.msu.ru
119991 Москва, ул. Вавилова, 28

В. В. Василевская

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова

119991 Москва, ул. Вавилова, 28

Список литературы

  1. Grosberg A.Yu., Khokhlov A.R. // Statistical Physics of Macromolecules. Moscow: Nauka, 1989. English translation: AIP Press: N.Y., 1994.
  2. Lifshitz I.M., Grosberg A.Y., Khokhlov A.R. // ReV. Mod. Phys. 1978. V. 50. P. 683.
  3. Holmberg K., Jonsson B., Kronberg B., Lindman B. // Surfactants and Polymers in Aqueous Solution. Second ed. N.Y.: Wiley, 2002.
  4. Kale T.S., Klaikherd A., Popere B., Thayumanavan S. // Langmuir. 2009. V. 25. P. 9660.
  5. Eichhorn J., Gordievskaya Y.D., Kramarenko E.Yu., Khokhlov A.R., Schacher F.H. // Macromolecules. 2021. V. 54. P. 1976.
  6. Maresov E.A., Semenov A.N. // Macromolecules. 2008. V. 41. P. 9439.
  7. Larin D.E., Glagoleva A.A., Govorun E.N., Vasilevskaya V.V. // Polymer. 2018. V. 146. P. 230.
  8. Vasilevskaya V.V., Govorun E.N. // Polym. ReV. 2019. V. 59. P. 625.
  9. Zhang J., Liu K., Müllen K., Yin M. // Chem. Commun. 2015. V. 51. P. 11541.
  10. Du X., Liu Y., Wang X., Yan H., Wang L., Qu L., Kong D., Qiao M., Wang L. // Mater. Sci. Eng. C. 2019. V. 104. P. 109930.
  11. Wang X., Zhang H., Liang X., Shi L., Chen M., Wang X., Liu W., Ye Z. // Energy Fuels. 2021. V. 35. P.1143.
  12. Rouzes C., Durand A., Leonard M., Dellacherie E.J. // Colloid Interface Sci.2002. V. 253. P. 217.
  13. Lazutin A.A., Govorun E.N., Vasilevskaya V.V., Khokhlov A.R. // J. Chem. Phys. 2015. V. 142. P. 184904.
  14. Chen Y., Kushner A.M., Williams G.A., Guan Z. // Nat. Chem. 2012. V. 4. P. 467.
  15. Nichifor M. // Polymers. 2023. V. 15. P.1065.
  16. Du X., Liu Y., Wang X., Yan H., Wang L., Qu L., Kong D., Qiao M., Wang L. // Mater. Sci. Eng. C. 2019. V. 104. P.109930.
  17. Bianculli R.H., Mase J.D., Schulz M.D. // Macromolecules. 2020. V. 53. P. 9158.
  18. Wang F., Xiao J., Chen S., Sun H., Yang B., Jiang J., Zhou X., Du J. // Adv. Mater. 2018. V. 30. № 17. P. 1705674.
  19. Myrick J.M., Vendra V.K., Krishnan, S. // Nanotechnol. ReV. 2014. V. 3. P. 319.
  20. 20Sun B., Wang P., Shao C., Jiang P., Guo Y., Yan S., Fang W. // Fuel. 2024. V. 385. P. 134164.
  21. Vasilevskaya V.V., Khalatur P.G., Khokhlov A.R. //Macromolecules. 2003. V. 36. № 26. P. 10103.
  22. Semenov A.N., Joanny J.-F., Khokhlov A.R. // Macromolecules. 1995. V. 28. P. 1066.
  23. Halperin A. // Macromolecules. 1991. V. 24. P. 1418.
  24. Vasilevskaya V.V., Klochkov A.A., Lazutin A.A., Khalatur P.G., Khokhlov A.R. // Macromolecules. 2004. V. 37. P. 5444.
  25. Subbotin A.V., Semenov A.N. // Polymer Science C. 2012. V. 54. № 1. P. 36.
  26. Larin D.E., Govorun E.N. // Polymer Science A. 2019. V. 61. № 5. P. 710.
  27. Ivanova A.S., Mikhailov I.V., Polotsky A.A., Darinskii A.A., Birshtein T.M., Borisov O.V. // J. Chem. Phys. 2020. V. 152. P. 081101.
  28. Zhulina E.B., Sheiko S.S., Borisov O.V. // Soft Matter. 2022. V. 18. P. 8714.
  29. Zhulina E.B. and Borisov O.V. // Macromolecules. 2024. V. 57. P.10499.
  30. Erukhimovich I., Theodorakis P.E., Paul W., Binder K. // J. Chem. Phys. 2011. V. 134, P. 054906.
  31. Peng D., Zhang X., Feng C., Lu G., Zhang S., Huang X. // Polymer. 2007. V. 48. P. 5250.
  32. Li Y., Zhang Y., Yang D., Feng C., Zhai S., Hu J., Lu G., Huang X. // Polym. Chem. 2009. V. 47. P. 6032.
  33. Ding A., Xu J., Gu G., Lu G., Huang X. // Sci. Rep. 2017. V. 7. P. 12601.
  34. Imanishi R., Nagashima Y., Takishima K., Hara M., Nagano S., Seki T.// Macromolecules. 2020. V. 53. P. 1942.
  35. Glagoleva A.A., Vasilevskaya V.V. // J. Colloid Interface Sci. 2021. V. 585. P. 408.
  36. Nakatani R., Takano H., Chandra A., Yoshimura Y., Wang L., Suzuki Y., Tanaka Y., Maeda R., Kihara N., Minegishi Sh., Miyagi K., Kasahara Y., Sato H., Seino Y., Azuma T., Yokoyama H., Ober C.K., Hayakawa T. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2017. V. 9. P. 31266.
  37. Buglakov A.I., Larin D.E., Vasilevskaya V.V. // Polymer. 2021. V. 232. P. 124160.
  38. Buglakov A.I., Larin D.E., Vasilevskaya V.V. // Macromolecules. 2020. V. 53. № 12. P. 4783.
  39. Buglakov A.I., Ivanov V.A., Vasilevskaya V.V. // Polymer Science A. 2022. V. 64. № 3. P. 220.
  40. Buglakov A.I., Vasilevskaya V.V. //Macromolecules. 2023. V. 56. P. 6600.
  41. Shuldyakov G.A., Buglakov A.I., Larin D.E. // Polymer Science. A.2023. V. 65. № 4. P. 406.
  42. Israelachvilli J.N. // Intermolecular and Surface Forces. San Diego: Elsevier, 2011.
  43. Niinuma A., Tsukamoto M., Matsui J. // Langmuir. 2021. V. 37. P. 5393.
  44. Ebata K., Hashimoto Y., Yamamoto S., Mitsuishi M., Nagano S., Matsui J. // Macromolecules.2019.V. 52.P. 9773.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025