射法原理及其在高分子中的应用.ppt

尺寸、构象和构象转变 SLS提供Rg ,Mw，而DLS借g(2)(τ)的测量，通过傅立叶转换的到反映分子运动行为的参数即线宽Γ，根据Γ(k)=2Dk2 ,得到D,Rh (流体力学半径)。 Rg ,Rh 是表征高分子尺寸的基础参数，也为人们用模拟高分子结构的模型法研究构象及其转变提供了重要依据。 * 缔合和聚集 高分子发生缔台或聚集时，SLS测量的Mw， Rg 和A2三个参数随着浓度、离子强度等因素的改变而显著的变化。同样，DLS提供D、C ′(扩散系数D 的角度依赖性系数)和kD三个重要参数，推导出的参数Rh随浓度等因素 改变，体现了缔合或聚集的存在，而它们改变的时间函数则集中反映了缔合或聚集的过程。 * DLS和SLS相结合获得的Rg ,Rh 参数不仅含有缔台体或聚集体的尺寸、形状信息，而且可用以计算缔合体或聚集体中单体数目， 系数C ′决定予聚集体颗粒的散射因子形式，从另一角度提供了聚集体颗粒的形状信息。 * 蛋白质结晶 DLS应用中出现的新的研究动向是预测蛋白质的结晶或沉淀。 在结晶或沉淀的临界值之前，改变蛋白质溶渡的浓度、pH、温度或加入一定量的沉淀剂，如果蛋白质分子间没有明显相互作用存在，本质上仍保持着单分散性，那么达到临界值时，蛋白质将极可能结晶而不沉淀， 相反，如果蛋白 * 质分子因缔合或聚集而不再保持着单分散性，那么达到临界值时，蛋白质将极可能沉淀而不结晶。 因为DLS能够很方便地提供不同溶液条件下蛋白质分子的D 和R h等参数，有助于分析、监测蛋白质分子存在状态，所以DLS已经开始用来作蛋白质结晶能力的判断。 * 判断高分子溶液中高分子与溶剂分子的相互作用情况 无规高分子线团在稀溶液中的Z 均方末端距 h2 z 和均方旋转半径 Rg2 z 的关系依赖于溶剂性质, 二者的关系如下: h2 z= n Rg2 z , 式中n= ( 2+ ε) ( 3+ ε) , ε = 2v- 1, v 为排除体积系数。通过静态光散射可得到均方旋转半径 R g2 1/2 与重均分子量MW的关系: * Rg2 1/2 = KMWv , 由此可求得v 值, 进而求得n 值, 由所得的n 值可判断溶剂的优劣。通常在无干扰状态下n= 6,在良溶剂中n=7。 * 表征微乳胶粒子并跟踪微乳液聚合的动态过程 在静态光散射中, 可测得微乳胶粒子的重均分子量, 结合体积排除色谱测得粒子内所含的高分子链的分子量, 计算出每个微乳胶粒子内高分子链的平均数目; 在动态光散射中, 通过时间相关光谱的Laplace 反演求出粒子的平动扩散系数分布, 进而求得微乳胶粒子 * 的流体力学半径分布及分子量分布。通过综合分析静态与动态光散射的结果, 建立了计算球形粒子密度的光散射方法。 * 跟踪凝胶化过程并可用于表征凝胶的动态行为 凝胶化过程伴随着一个溶胶到凝胶的转变, 大分子线团或网络的尺寸和性能都发生突变, 光散射技术是最适于研究此过程的方法之一, 测定过程中, 不会干扰或破坏凝胶体系。 * 左榘等用光散射技术研究了苯乙烯/二乙烯苯自由基共聚凝胶化的全过程, 通过静态光散射测定凝胶化点前后溶胶的重均分子量MW, 均方旋转半径 Rg2 1/2和第二维里系数A2 等参数, 定量跟踪了凝胶化全过程静态行为变化规律; 通过动态光散射测定了凝胶化点前后溶胶颗粒的流体力学半径R h , 表征凝胶化过程的动态行为信息, 并判断凝胶化点。 * 从光散射技术目前的应用来看, 光散射技术具有快速、准确的特点, 但对样品的要求较高, 限制了它的应用。除高洁净度要求外, 若样品的浓度太低, 散射光过弱; 若浓度太高, 则无法准确测定扩散系数, 且要求分散相与分散介质的折射率差要足够大。 * 就光散射技术本身而言, 其理论已发展得比较完善。若想更广泛地应用这门技术, 除要提高仪器的性能和精度外, 根据体系的具体情况, 把体系的动态性质与其光散射性质联系起来建立可靠的数学模型更为重要。 * 姓名：蔡琤 指导老师：易国斌 * * 光散射技术是一门多学科的综合性技术。它不仅可以研究流体的性质，而且可研究晶体 液晶和凝聚态物质的性质。静态和动态光散射结合可用来研究高分子 及胶体粒子在溶液中的许多涉及到质量和流体力学体积变化的过程，并得到许多独特的微观分子参数。 * 当一束单色、相干