Marangoni運動中超兩親分子作用機(jī)制的研究.pdf

1、Marangoni運動在自驅(qū)動領(lǐng)域的研究具有重要意義，其中以“肥皂船”為代表的自驅(qū)動器件得到廣泛深入的研究。這類型器件是通過在表面釋放表面活性分子，產(chǎn)生表面張力梯度，引發(fā)Marangoni環(huán)流，推動器件運動，因響應(yīng)速度快，作用力強等特點備受青睞。然而，當(dāng)表面活性分子釋放后，會在表面迅速吸附飽和，導(dǎo)致梯度消失，造成運動短時間內(nèi)停滯，這一瓶頸使得該領(lǐng)域研究面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為解決上述問題，本論文將超兩親分子概念引入到基于Marangoni效應(yīng)的

2、智能運動中，利用其非共價鍵結(jié)合的特點調(diào)控表面活性分子在界面的吸附形態(tài)，從而達(dá)到消除其在界面的過度聚集，維持表面張力梯度的目的。
　　為此，本論文首先利用溶液體系主體分子與表面活性分子的超分子相互作用，形成可溶性超分子復(fù)合物，將表面活性分子從溶液表面的吸附層溶解到體相。為此，設(shè)計了“肥皂船”實驗，通過調(diào)控溶液中環(huán)糊精分子濃度，實現(xiàn)“肥皂船”長時運動。進(jìn)一步，基于肥皂中的羧酸根表面活性分子具有pH響應(yīng)性，從而在實現(xiàn)長時運動的基礎(chǔ)上，通

3、過調(diào)控pH，實現(xiàn)器件的長時可控運動。
　　緊接著，在上述工作基礎(chǔ)上，通過pH響應(yīng)體系實現(xiàn)超兩親性分子的可控分解，在pH響應(yīng)下動態(tài)分解為親水/疏水兩種基元，從而將表面吸附層的表面活性分子分解。為此，利用帶有氨基的疏水基元和帶有醛基的親水基元合成了帶有一種亞胺鍵的超兩親分子，設(shè)計“鋁箔船”體系，觀察溶液pH對Marangoni運動的影響。通過調(diào)控pH，使超兩親分子在表面實現(xiàn)“鋁箔船”的長時運動。
　　基于超兩親分子策略，有效地解