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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:高于超
研究生(外文):Yu-ChaoKao
論文名稱:以凝膠滲透層析系統串聯多角度光散射研究聚(N-乙烯甲醯胺)與十二烷基硫酸鈉之交互作用
論文名稱(外文):Interactions between Poly(N-vinylformamide) and Sodium Dodecyl Sulfate Studied by Gel Permeation Chromatography with Online Multi-Angle Light Scattering
指導教授:侯聖澍
指導教授(外文):Sheng-Shu Hou
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:化學工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:聚(N-乙烯甲醯胺)凝膠滲透層析光散射
外文關鍵詞:Poly(N-vinylformamide)Gel Permeation ChromatographyLight Scattering
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本研究以串聯連線的多角度光散射雷射光散射(Multi-angle Laser Light Scattering,MALS)、折射率偵測器(Differential Refractometer)及紫外線探測器(UV/Visible Detector)的凝膠滲透層析(Gel Permeation Chromatography)探討在不同十二烷基硫酸鈉(Sodium dodecyl Sulfate, SDS)濃度下,聚(N-乙烯甲醯胺)(PNVF)與SDS之間的交互作用,及PNVF分子鏈上吸附的SDS對PNVF構形的影響。從多成份系統的光散射原理可計算PNVF與SDS形成的複合物分子量、z-平均環動半徑(z-average radius of gyration,Rz),和複合物中的PNVF分子量,以及利用Hummel-Dreyer法計算SDS在PNVF分子鏈上的結合比率(binding ratio)。在SDS濃度介於cac與cmc之間,從PNVF/SDS複合物中的PNVF分子量可以發現,PNVF分子量隨著SDS濃度增加而增加,這顯示在PNVF/SDS系統中,PNVF濃度低於臨界濃度c*仍有分子鏈間的交互作用。
The novel method to characterize the polymer-surfactant interaction is using gel permeation chromatography with online multi-angle laser light scattering, differential refractometer, and UV/Visible detector. In this study, the interaction between poly(N-vinylformamide) (PNVF) and sodium dodecyl sulfate (SDS) under several SDS concentrations has been investigated by using this technique to confirm the influence of SDS bound into the PNVF/SDS complex on the molecular shapes of PNVF. The application of both Hummel-Dreyer method and multi-component light scattering principle provides much useful information concerning the determinations of the binding ratio (the amount of SDS bound to PNVF), the z-average radius of gyration of PNVF/SDS complexes (Rz), and the molecular mass of PNVF/SDS complexes (Mw,PS) and the PNVF itself within the PNVF/SDS complexes (Mw,P). From the measurements of the molecular mass of PNVF in the PNVF/SDS complexes at different SDS concentrations, the results show that the Mw,P increasing with increasing SDS concentrations between cac and cmc. It indicates that a significant intermolecular association between cac and cmc in PNVF/SDS system, even when the PNVF concentration below the critical overlap concentration (c*).
摘要 I
Abstract II
致謝 III
總目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 序論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目的 1
第二章 文獻回顧 2
2-1 界面活性劑系統 2
2-2 高分子與界面活性劑混合系統 2
2-3 以流動系統探討高分子與界面活性劑系統 4
2-4 以黏度法探討高分子與界面活性劑系統 7
第三章 實驗原理 10
3-1 靜態光散射 10
3-1.1 光散射 10
3-1.2 靜態光散射 11
3-1.3 靜態光散射在高分子與界面活性劑混合系統 15
3-1.4 動態光散射 17
3-1.5 折射率增加量(specific refractive index increment, dn/dc) 17
3-2凝膠滲透層析(Gel Permeation Chromatography,GPC) 19
3-2.1 凝膠滲透層析(Gel Permeation Chromatography,GPC) 19
3-2.2 Hummel-Dreyer法 22
3-3 黏度 23
3-3.1 Poiseuille law 23
3-3.2 毛細管黏度計 24
3-3.3 本質黏度[] 24
第四章 實驗操作及儀器設備 26
4-1 實驗藥品及儀器設備 26
4-1.1 實驗藥品 26
4-1.2 實驗器材 26
4-1.3 分析儀器 27
4-2 實驗製備方法與步驟 29
4-2.1 界面活性劑Sodium dodecyl sulfate (SDS)純化 29
4-2.2高分子 Poly(N-vinylformaimde)之合成與純化 29
4-3 分析用樣品製備 30
4-3.1 螢光光譜樣品製備 30
4-3.2 黏度樣品製備 31
4-3.3 透析樣品製備 31
4.3.4 光散射樣品製備 31
第五章 結果與討論 33
5-1 PNVF高分子溶液型態之討論 33
5-1.1 PNVF高分子溶液之本質黏度 33
5-1.2 PNVF分子量測定 34
5-1.3 PNVF在水溶液中的分子形狀 36
5-2 PNVF/SDS混合溶液中PNVF/SDS交互作用探討 38
5-2.1 以pyrene螢光探針探討PNVF/SDS混合系統 38
5-2.2 以特徵黏度探討PNVF/SDS混合系統 39
5-3 以批次式的靜態光散射探討PNVF/SDS系統量測 44
5-4 以串聯流動系統的靜態光散射探討PNVF/SDS系統 49
5-4.1 樣品在移動相中的平衡 49
5-4.2 PNVF在不同濃度SDS的移動相中的探討 50
5-4.3 Conformation plot比較 59
5-4.4 PNVF/SDS複合物分子量及環動半徑 63
5-4.5 不同濃度樣品在流動系統的探討 70
5-4.6 結合比率 73
第六章 結論 77
參考文獻 79
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