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論文名：聚電解質在無鹽溶液中的動力學行為*

作者：曹仲林，張廣照

華南理工大學材料科學與工程學院，廣州 510640

中國科學技術大學化學物理系、合肥微尺度物質科學國家實驗室，合肥 230026

摘要：聚電解質無鹽溶液中動力學目前仍不清楚。我們利用光散射(LLS)和超速離心(AUC)，研究了聚電解質在無鹽和加鹽水溶液的動力學。在無鹽和低鹽溶液的動態光散射(DLS)實驗中觀察到了快運動和慢運動。在沉降實驗中并沒有出現兩個沉降峰，說明慢運動源于動力學不均勻或所謂瞬時聚焦體。動力學不均勻性由鏈間的長程靜電作用導致，在沉降離心場中被破壞，故慢運動消失。AUC 測量的擴散系數與DLS 測量的快運動擴散系數接近，說明快運動由聚電解質鏈與反離子的耦合導致。聚電解質無鹽稀溶液在兩個濃度區間有不同的動力學特征。定義鏈間距(d)與德拜長度(lD)接近時的濃度為德拜濃度(Cd)。Cp<Cd 時，d>lD，鏈間靜電作用可以忽略，沉降系數倒數(1/s)，表觀擴散系數(D)，表觀分子量倒數(1/Mw)均與濃度呈線性關系。將濃度外推到0，可得到聚電解質單鏈的s、D 及Mw 的真實值。Cp>Cd時，d<lD，鏈間存在靜電排斥作用，動力學行為復雜。本研究表明聚電解質無鹽溶液中動力學的復雜性源于鏈間靜電作用。

關鍵詞：聚電解質 光散射 超速離心分析 無鹽溶液