聚多巴胺在强负电型微球表面的形貌调控

摘要：

多巴胺(DA)已被证实可在多种材料的表面进行氧化自聚而形成聚多巴胺(PDA),但其在带强负电荷的表面上的聚合机理和所形成的形貌却还不太明确.为考察材料表面的电负性、氧化条件等对DA氧化自聚速度和聚多巴胺层形貌的影响,本文通过无皂乳液聚合制备了以聚苯乙烯(PS)为核、聚丙烯酸(PAA)为壳的纳米粒子(PS/PAA NPs),探究其表面的阴离子在不同pH缓冲液、反应时间下与DA的加入量对聚合过程及其形貌的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和Zeta电势对所得纳米粒子的结构、形貌与尺寸等进行分析.结果发现,在pH值为8.5的三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲溶液中,当DA与PS/PAA NPs的质量比为1:1时,在反应24 h后,PDA以纳米颗粒的形式存在于PS/PAA NPs的表面,即所形成的PS/PAA/PDA NPs为明显的树莓状结构.随着DA含量的增加和反应时间的延长,所形成的树莓状粒子粒径增大;当DA远远过量时,PDA最终在微球表面形成致密、均匀的壳层.Zeta电势结果表明树莓状结构是由于DA在PAA表面聚合过程中受到静电相互作用和电荷排斥作用间的竞争而形成的,随着DA量的增大和反应时间的延长,形成的静电作用增大,使较多的PDA粘附至PAA表面而形成较致密的均匀壳层.同时,DA在电负性较小的PS/SDS微球和非离子的PS微球表面聚合时,均形成致密的PDA壳层.因而,材料表面的电负性大小可以调控DA在其表面的沉积,以制备不同形貌的PDA复合材料.

关键词：阴离子型微球、聚多巴胺、形貌调控、树莓状结构

所属期刊栏目：37

分类号：O631(高分子化学（高聚物）)

资助基金：国家自然科学基金项目;国家轻工技术与工程一流学科自主课题

在线出版日期：2020-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：756-763