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2025 , Vol. 83 >Issue 6: 602 - 607

DOI: https://doi.org/10.6023/A25030085

Article

Preparation of Polypseudorotaxane Composite Membrane and Its Application in Separation Field

  • Kexin Zhuo ,
  • Qiwei Ding ,
  • Weixin Mou ,
  • Yikai Yan ,
  • Jianzhuang Chen , * ,
  • Shaoliang Lin , *
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  • Shanghai Key Laboratory of Advanced Polymeric Materials, School of Materials Science and Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237
*E-mail: ;

Received date: 2025-03-17

  Online published: 2025-03-28

Supported by

National Natural Science Foundation of China(52325308)

National Natural Science Foundation of China(52073092)

Natural Science Foundation of Shanghai(21ZR1415900)

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Abstract

The polypseudorotaxane (PPR) composite membrane exhibits unique stimuli-responsive properties and excellent functional extensibility, demonstrating significant practical application value, making them promising candidates for smart materials in environmental management, biomedical engineering and next-generation energy storage solutions. This study presents a systematic approach to design and fabricate advanced PPR composite membrane with tailored structures and desired performances. Firstly, a block-structured PPR was constructed by threading 1,4-diethoxy pillar[5]arene (DEP5A) macrocycles onto a triblock copolymer backbone of polycaprolactone block polytetrahydrofuran block polycaprolactone (PCL-b-PTHF-b-PCL) via host-guest interactions. Subsequently, through systematic optimization of the electrospraying parameters including polymer concentration, pillararene content, ambient humidity, and solvent selection, we successfully fabricated PPR wrinkled microsphere membrane with uniform surface morphology, strong hydrophobicity, and responsiveness to the competitive guest molecule 1,4-dibromobutane (DBrBu). To further enhance functionality, we developed composite membrane composed of PPR microspheres and polystyrene (PS) fibers by combining electrospinning and electrospraying techniques. The microsphere/fiber composite architecture provides abundant adsorption sites for organic pollutants, enabling the membrane to achieve remarkable performance in aqueous dye adsorption and separation experiments. The structural characteristics and performance advantages of composite membrane were systematically investigated through scanning electron microscopy, contact angle measurements, and UV-vis spectroscopy. The stimuli-responsive behavior was attributed to the host-guest interaction between DEP5A and the polymer chains, while the enhanced separation efficiency originated from the synergistic effects of the microsphere-fiber composite architecture. This research presents a novel strategy for the investigation and development of smart membrane. The advanced membrane-making technology opens up new possibilities for creating multifunctional separation membranes, smart coatings, and environmental remediation materials.

Key words： pillararene; polypseudorotaxane; electrospraying; electrospinning; composite membrane

Cite this article

Kexin Zhuo , Qiwei Ding , Weixin Mou , Yikai Yan , Jianzhuang Chen , Shaoliang Lin . Preparation of Polypseudorotaxane Composite Membrane and Its Application in Separation Field[J]. Acta Chimica Sinica, 2025 , 83(6) : 602 -607 . DOI: 10.6023/A25030085

1 引言

随着工业化的快速发展, 大量复杂且有毒的有机物、重金属、染料和病原生物等污染物排放到水中, 导致水体和土壤严重污染、淡水资源短缺, 对水生生态系统和人类生命健康造成不利影响[1]. 因此, 对于工业废水的净化和提纯处理十分必要. 膜分离技术是一种以分离膜为核心, 利用薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法, 通常需要在薄膜上设计特殊的结构或基团来实现其高效的选择性[2]. 该技术具有高效、节能环保、操作简便、成本较低、易于控制和适用范围广等优点, 已广泛应用于工业废水的处理中, 具有巨大的经济和社会效益[3].
准聚轮烷(Polypseudorotaxane, PPR)是由多个大环主体分子通过非共价键作用穿到聚合物分子链上形成的超分子体系. 独特的轮-轴结构和体系内的超分子作用赋予PPR良好的可逆性和丰富的刺激响应性能[4-10]. 通过对大环主体分子和客体聚合物的合理设计和调控, 可以方便地制备出具有不同响应特性的准聚轮烷薄膜[11-14]. 例如本课题组基于聚乙烯嵌段聚乙二醇嵌段聚己内酯(PE-b-PEG-b-PCL)和1,4-二乙氧基柱[5]芳烃(1,4-Diethoxypillar[5]arene, DEP5A)制备出了微结构和浸润性可精准调控的准聚轮烷薄膜[15], 基于聚己内酯嵌段聚乙二醇嵌段聚己内酯(PCL-b-PEG-b-PCL)和DEP5A制备出了蜂窝状多孔及规整的球状组装体薄膜[16]和水粘附力可调控的准聚轮烷薄膜[17], 基于PCL-b-PEG-b-PCL和偶氮苯桥联的柱[5]芳烃二聚体(P5-Azo-P5)制备出了光响应性的交联型准聚轮烷超疏水薄膜[18].
静电纺丝技术是一种利用电场力将聚合物溶液或熔体拉伸成微/纳米纤维的有效方法[19]. 静电喷雾技术是利用电场力将液体分散成微小的液滴, 进而制备聚合物微/纳米颗粒的简便方法[20]. 将静电纺丝和静电喷雾两种技术相结合, 可以实现功能性微/纳米颗粒均匀地分布在微/纳米纤维表面或掺入微/纳米纤维中, 制备出高性能的多功能复合薄膜材料[21-22]. 该组合的制膜技术具有微/纳米纤维可控修饰、纤维与颗粒复合好、微/纳米颗粒分布均匀、材料可扩展性强等独特优势, 已被广泛应用于制备复合热电纳米纤维膜[23]、多功能Janus复合膜[24]、超强可拉伸电极[25]、可拉伸摩擦纳米发电机[26]等.
本研究以DEP5A为主体, 商品化的聚己内酯嵌段聚四氢呋喃嵌段聚己内酯(Polycaprolactone-block-poly-tetrahydrofuran-block-polycaprolactone, PCL-b-PTHF-b-PCL)为客体, 通过主客体相互作用, 在氯仿溶液中构建了嵌段结构的准聚轮烷. 随后, 采用静电喷雾制膜技术, 探究了柱芳烃含量、聚合物浓度、制膜湿度和溶剂对薄膜微观形貌的影响, 并通过加入竞争性客体实现了对薄膜表面形貌和浸润性的调控. 此外, 针对准聚轮烷薄膜强度较差、难于满足实际应用需求的问题, 利用静电纺丝和静电喷雾相结合制膜技术, 制备了PPR微球和聚苯乙烯(PS)纤维组成的复合薄膜, 研究发现该复合薄膜相比于单独的PS纤维膜对含罗丹明的污水处理效果更好, 可应用于工业废水分离膜领域.

2 结果与讨论

2.1 PPR体系的构建

本团队前期在构建准聚轮烷的过程中发现, DEP5A可以选择性的与聚乙烯[11]和PCL[17]链段络合, 而与聚乙二醇链段不络合. 本研究选用的客体聚合物为商品化的PCL-b-PTHF-b-PCL, 为了确定DEP5A是否与聚四氢呋喃(PTHF)链段络合, 这里首先通过核磁共振氢谱(1H NMR)研究了PTHF与DEP5A的络合情况(支持信息, 图S1), 通过PTHF、DEP5A与它们的混合物的1H NMR图谱对比, 并没有发现PTHF和DEP5A的峰出现位移或峰形变化, 表明DEP5A与PTHF不发生络合, 这可能是由于PTHF分子链上的氧与柱芳烃的富电子空腔之间存在电子排斥. 基于DEP5A和PCL-b-PTHF-b-PCL, 构建嵌段结构准聚轮烷的过程和温度及竞争客体响应过程如图1所示. 通过1H NMR对PPR的构建过程进行了跟踪, 在PCL-b-PTHF-b-PCL中加入不同物质的量比(5, 10, 15 equiv.)的DEP5A, 所构建PPR的1H NMR谱图(图2)可以看出, 随着DEP5A物质的量比的增加, PCL-b-PTHF-b-PCL中PCL链段上的氢对应的峰都向高场方向移动且峰形逐渐变宽强度减弱. 其中, H1 从δ=3.99位移到δ=3.97, 3.96, 3.94, 端基H1'从δ=3.57位移到δ=3.34, 3.21, 2.91, 放大图显示了H4和H4'从开始几乎重合的δ=2.24逐渐分开, H4位移到δ=2.23, 2.21, 2.20, H4'位移到δ=2.11, 2.02, 1.84. PTHF链段上亚甲基的氢对应的峰(H5, δ=3.40; H6, δ=1.60)没有发生位移或峰形变化, 表明DEP5A选择性地与PCL-b-PTHF-b-PCL中的PCL链段络合, 而与PTHF链段不络合, 成功构建出嵌段结构的PPR.
图1 嵌段结构准聚轮烷的构建、温度和竞争性客体响应过程及利用静电喷雾技术制备PPR薄膜过程示意图

Figure 1 The construction of block structured PPR, its thermo and competitive guest response processes, and the schematic diagram of the process of preparing PPR membranes by electrospraying

图2 加入不同物质的量比DEP5A后PCL-b-PTHF-b-PCL (10 mg• mL-1)的1H NMR谱图(600 MHz, CDCl3, 20 ℃); 放大图显示了PCL链段中H4的变化

Figure 2 1H NMR spectra (600 MHz, CDCl3, 20 ℃) of PCL-b- PTHF-b-PCL (10 mg•mL-1) upon the addition of DEP5A. The enlarged view reveals the shifts of H4 in PCL block

PPR体系中超分子作用的存在, 赋予其竞争性客体和温度响应特性. 该PPR的竞争性客体和温度响应过程都可以通过1H NMR进行追踪. 从PPR的竞争性客体响应过程的1H NMR谱图(支持信息, 图S2)中可以看出, 随着PPR (15 equiv. DEP5A)中加入DBrBu量的增加, PCL链段上的氢对应的络合峰都向低场方向移动且峰形变窄并逐渐恢复至未络合的状态. 例如: PCL链段上亚甲基的氢对应的峰H4 (δ=2.18)位移到δ=2.20, 2.22, 2.23. 表明DEP5A分子从PCL-b-PTHF-b-PCL的PCL链段上逐渐脱离, 同时与DBrBu形成准轮烷, 说明PPR具有竞争性客体响应性. 从不同温度下PPR (10 equiv. DEP5A)的1H NMR谱图(支持信息, 图S3)可以看出, 随着温度从20 ℃升高到50 ℃, PCL链段上的氢所对应的峰向低场位移, 并且峰形变窄强度增强, 例如: H4从δ=2.18位移到δ=2.20, 2.23, 2.25, 说明随着温度的升高, DEP5A对于PCL链段的屏蔽作用减弱, 部分DEP5A会从PCL链段上滑落, 该PPR具有温度响应性.

2.2 PPR薄膜的制备及其响应性

2.2.1 PPR薄膜的制备

将一定量的DEP5A和PCL-b-PTHF-b-PCL在不同溶剂(氯仿、二氯甲烷和四氢呋喃)中超声溶解, 采用静电喷雾技术制备PPR薄膜. 在制膜过程中, 柱芳烃含量、聚合物浓度、溶剂以及制膜湿度都是影响薄膜表面形貌的重要因素. 因此, 为了制备出表面形貌规整且疏水性强的薄膜, 需要对上述制膜条件进行优化.
首先, 对单独的PCL-b-PTHF-b-PCL和DEP5A制备的薄膜进行研究, 通过静电喷雾技术制备的薄膜的扫描电子显微镜(SEM)图(支持信息, 图S4)可知, PCL-b-PTHF-b-PCL薄膜表面为亲水的扁球状组装体, 水滴接触角为64.3°, 而DEP5A薄膜表面为疏水性的不规则球状结构, 水接触角为123.9°. 然后, 固定DEP5A与聚合物物质的量比(10 equiv.)和制膜湿度(60% RH), 探究聚合物浓度对PPR薄膜表面结构及微观形貌的影响. 从PPR中聚合物浓度为5, 10和15 mg•mL-1时制备的薄膜的SEM图(支持信息, 图S5)可以看出, 在三种浓度下制备的薄膜表面都为褶皱的微球组装体, 只是球的直径和表面微结构有差别. 聚合物浓度为5 mg•mL-1的薄膜表面微球直径为(10.78±1.59) μm, 微球表面有大小和分布都不均的孔洞; 聚合物浓度为10 mg•mL-1的薄膜表面微球具有较为均匀的孔且直径较为均一[(12.37±0.84) μm]; 聚合物浓度为15 mg•mL-1的薄膜表面微球无孔且直径相差较大(5~8 μm), 这可能是由于聚合物浓度升高使溶液粘度变大, 限制了PPR分子的运动能力, 使微球尺寸均匀性变差并且相分离不明显. 此外, 不同聚合物浓度的PPR制备的薄膜表面疏水性都较好, 其中10 mg•mL-1所得到的薄膜表面疏水性最好, 这可能是由于微球直径相对较大且表面褶皱相对较多, 使该薄膜表面粗糙度较大.
之后, 固定聚合物浓度(10 mg•mL-1)和制膜湿度(60% RH), 研究不同柱芳烃含量的PPR制备的薄膜表面结构及微观形貌的差别. 从不同柱芳烃含量的PPR制备的薄膜的SEM图(支持信息, 图S6)可以看出, 纯聚合物制备出的薄膜表面是亲水的扁球状组装体; 当PPR中柱芳烃与聚合物物质的量比为2 equiv.时, 柱芳烃含量相对较低, PPR刚性较差, 制备的薄膜表面为直径不均匀的表面光滑微球; 当PPR中柱芳烃与聚合物物质的量比为5 equiv.时, 制备的薄膜表面为直径不均匀但刚性明显增强的微球; 当PPR中柱芳烃与聚合物物质的量比为10 equiv.时, 制备的薄膜表面为直径较为均一的褶皱微球, 薄膜表面疏水性最好; 当PPR中柱芳烃与聚合物物质的量比为15 equiv.时, 制备的薄膜表面的微球直径均匀性降低且褶皱增加; 当PPR中柱芳烃与聚合物物质的量比为20 equiv.时, 制备的薄膜表面的微球直径明显减小.
此外, 还探究了制膜湿度对制备的薄膜表面微结构和亲疏水性的影响, 从不同湿度下制备的PPR薄膜的SEM图(支持信息, 图S7)可以看出, 不同湿度下制备的薄膜表面都为褶皱微球, 并且疏水性也都较好, 水接触角相差不大. 制膜湿度为60% RH时, 制备的薄膜表面微球直径相对均匀且水接触角最大. 最后, 对不同溶剂中构建的PPR制备的薄膜表面微结构和亲疏水性进行了研究(支持信息, 图S8), 选氯仿为溶剂的PPR制备的薄膜表面为褶皱微球, 疏水性最强(水接触角达148.7°), 选二氯甲烷为溶剂的PPR制备的薄膜表面为具有不均匀孔的不规则微球, 选四氢呋喃为溶剂的PPR制备的薄膜表面为直径不均匀的表面光滑的微球, 说明不同溶剂对于薄膜的表面微球组装体形貌具有显著影响.
综合以上研究结果, 优选的PPR薄膜的制备条件为: 聚合物浓度为10 mg•mL-1, 柱芳烃与聚合物物质的量比为10 equiv., 制膜湿度为60% RH, 溶剂为氯仿.

2.2.2 PPR薄膜的竞争客体响应性

竞争性客体DBrBu与大环主体分子DEP5A具有更强的络合能力, 前面的核磁谱结果也证实了这一点, 所以可以将竞争性客体引入到PPR薄膜中, 用以调控薄膜的表面形貌及浸润性. 具体过程如下: 将PPR薄膜浸泡在含竞争性客体DBrBu的乙醇溶液(100 μL DBrBu＋100.0 mL乙醇)中一段时间, 之后将薄膜取出浸泡在100 mL的乙醇溶液中除去游离的DBrBu分子, 再将薄膜取出静置干燥, 通过SEM观察薄膜表面的微观形貌, 探究PPR薄膜在竞争性客体溶液中的浸泡时间长短对其微观形貌的影响, 其流程示意图如图3.
图3 PPR薄膜竞争性客体响应性实验流程示意图

Figure 3 Schematic illustration of competitive guest responsing experiment on PPR membrane

由竞争性客体中浸泡不同时间的PPR薄膜的SEM图(图4)可知, 随着薄膜在含竞争性客体 DBrBu的溶液中浸泡时间的增加, DBrBu能够促使DEP5A从PCL链段上脱落, 形成小分子准轮烷, 使得薄膜表面完整的褶皱微球逐渐瓦解. 未浸泡竞争客体溶液的薄膜表面为具有少量小孔的褶皱微球(图4a), 当浸泡5 s时, PPR组装的褶皱微球表面出现破裂(支持信息, 图S9a); 当浸泡30 s时, PPR组装的褶皱微球表面破裂更加严重, 并出现较多的方块组装体(支持信息, 图S9b); 当浸泡时间达到10 min时, PPR组装的褶皱微球几乎全部瓦解或被方块组装体掩盖(图4b). 同时, 随着竞争性客体溶液中浸泡时间的增加, PPR薄膜表面微观形貌发生改变也伴随着疏水性的显著变化, 水接触角从原本的148.7°逐步降低至137.3°, 113.3°和85.3°. 上述结果充分证明了PPR薄膜具有竞争性客体响应性, 并且可以通过该响应性来调控薄膜的微观结构以及表面浸润性.
图4 在竞争性客体中浸泡不同时间的PPR (10 mg•mL-1, 10 equiv. DEP5A)薄膜的SEM图: (a1) 0 s, (b1) 10 min. (a2), (b2)分别为(a1), (b1)的放大图, (a1), (b1)的插图为对应的接触角数据

Figure 4 SEM images of PPR membranes soaked in competitive guests for different times (a1) 0 s, (b1) 10 min. (a2), (b2) are enlarged views of (a1), (b1), respectively. The insets (a1), (b1) are contact angle data

2.3 复合薄膜的制备及应用

2.3.1 PS纤维膜及PPR/PS复合薄膜的制备

选用稳定性好、疏水性强和成本低的聚苯乙烯为原料, 通过静电纺丝技术制备了PS纤维膜, 首先选用体积比为V(THF)∶V(DMF) (N,N-二甲基甲酰胺)=8∶2的混合溶剂, 配置不同浓度的PS溶液(20% (w), 25% (w), 30% (w)), 因为在纺丝过程中, 纺丝溶液的浓度差异会对高分子链间纠缠相互作用力产生显著影响, 这一影响对于出丝状态以及纤维直径大小而言至关重要. 从SEM图中(支持信息, 图S10)可以看出其中浓度为20% (w)的PS溶液所制得的纳米纺丝膜表面为纤维串珠结构, 这可能是因为当纺丝液浓度过低时, 高分子链之间因无法形成足够的纠缠, 导致射流紊乱、雾化, 最终无法形成直径均匀的纤维. 而浓度为30% (w)的PS溶液黏度太大, 流动性差, 难以吸取, 同时容易堵塞注射器针头, 无法喷射成射流, 相比之下, 25% (w)的PS溶液喷射出的纤维较为连续, 且尺寸较为均匀, 因此选用25% (w)的PS制备的纤维膜做为复合薄膜的基底. 之后, 采用静电喷雾技术在PS纤维膜上喷涂PPR微球, 得到复合薄膜, 其示意图如图5所示.
图5 利用静电纺丝和静电喷雾结合法制备PPR/PS复合薄膜过程示意图

Figure 5 The process diagram of preparing PPR/PS composite membranes by electrospinning and electrospraying

2.3.2 PPR/PS复合薄膜的应用

罗丹明B (RhB)是最常用的阳离子染料之一, 我们选其作为有机染料分别对单独PS纤维膜与PPR/PS复合薄膜的选择性分离性能进行了探究. 首先配置浓度为20 mg•L-1的RhB溶液, 用来模拟染料废水溶液. 裁剪与滤头大小和形状匹配的薄膜, 装在滤头中心并卡紧, 即获得PS纤维膜和PPR/PS复合膜滤头.
用注射器吸取配好的RhB溶液, 在一定压力下让溶液通过薄膜, 收集滤液. 过滤前后溶液及薄膜的照片对比如图6(a)和6(b)所示, 与PS纤维膜相比, 经PPR/PS复合薄膜过滤的罗丹明溶液, 粉红色基本消失, 说明该复合薄膜能有效分离有机染料分子, 达到净化污水的效果. 而对于单独的PS纤维膜, 溶液过滤前后颜色变化不明显, 这说明了PPR微球在薄膜选择性过滤分离染料的过程中起到了关键作用. 之后, 通过紫外-可见光谱探究了PS纤维膜和PPR/PS复合薄膜过滤前后溶液吸收峰的变化, 从图6(c)中可以看出, 未经过滤的罗丹明溶液在560 nm处的特征峰较高, 经PS纤维膜过滤后, 溶液吸收峰强度降为原来的54.3%, 经PPR/PS复合薄膜过滤后, 溶液吸收峰几乎消失(强度仅为原来的7.1%). 进一步说明了PPR/PS复合薄膜对于罗丹明染料具有较好的分离效果. 这可能是由于柱芳烃的存在赋予了准聚轮烷微球足够的刚性, 使其在使用过程中能够较好地保持原有形状, 同时准聚轮烷微球表面的褶皱形貌使其具备了更高的比表面积, 使微球和纤维共同构建的复合薄膜展现出更多的染料吸附位点, 从而实现了PPR/PS复合薄膜对RhB染料的高效吸附.
图6 过滤含罗丹明溶液前后溶液及薄膜的照片对比. (a) PS纤维膜; (b) PPR/PS复合薄膜; (c)含罗丹明溶液及经PS纤维膜和PPR/PS复合薄膜过滤后溶液的紫外-可见吸收光谱图

Figure 6 Comparative photographs of the solution color and film before and after filtration of Rhodamine-containing solution using membranes. (a) PS membrane; (b) PPR/PS composite membrane; (c) UV-vis absorption spectra of the Rhodamine-containing solution and the solutions filtered through PS membrane and PPR/PS composite membrane

3 结论

利用DEP5A对PCL-b-PTHF-b-PCL中PCL链段的选择性识别作用, 成功构建了嵌段结构的准聚轮烷. 通过核磁证明了该准聚轮烷具有竞争性客体和温度响应性. 研究发现DEP5A物质的量比为10 equiv.、聚合物浓度为10 mg•mL-1、制膜湿度为60% RH时, 通过静电喷雾技术制备的准聚轮烷薄膜表面的微球最为规整, 并且疏水性良好. 可以通过浸泡含竞争性客体的乙醇溶液, 调控薄膜表面的微结构和润湿性. 采用静电纺丝和静电喷雾相结合的制膜技术, 成功制备出PPR微球和PS纤维组成的复合薄膜, 研究发现相比于单独的PS纤维膜, 该复合薄膜对于水中的罗丹明B染料具有更好的去除效果. 本研究对于工业废水中染料分离和多功能多尺度微纳米材料复合薄膜的开发具有重要的意义.

4 实验部分

4.1 试剂

二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、三氟化硼乙醚溶液、1,4-二乙氧基苯、多聚甲醛、乙醇和聚苯乙烯(Mw=2.8×105)购自上海泰坦科技有限公司, 上述试剂均为市售试剂, 无需纯化直接使用. PCL-b-PTHF-b-PCL和PTHF纯化后使用. 纯化步骤: 取一定量PCL-b-PTHF-b-PCL或PTHF溶解在二氯甲烷中, 超声溶解1 h, 之后加入纯水萃取分液三次, 取有机层, 加入无水硫酸钠干燥过夜后抽滤, 旋蒸, 真空干燥24 h得到纯化后的聚合物. 通过凝胶渗透色谱(GPC) (DMF为流动相)测得PCL-b-PTHF-b-PCL Mn=4.38×103, Mw/Mn=1.10, PTHF Mn=5.91×103, Mw/Mn=1.08. DEP5A根据文献[27]制备.

4.2 PPR及PPR/PS复合薄膜的制备

将DEP5A和PCL-b-PTHF-b-PCL按照一定的物质的量比加入到5 mL玻璃小瓶中, 用一定量的氯仿溶解, 超声10 min后即得到PPR溶液. 用5 mL注射器吸取PPR溶液, 通过静电喷雾技术制备薄膜. 制膜条件: 注射速度4 mL•h-1, 工作电压15 kV, 接收距离15 cm, 相对湿度30%~80% RH.
取一定量PS, 用体积比为8∶2的THF和DMF溶解, 超声30 min后静置1 d得到PS溶液, 通过静电纺丝技术制备出PS纤维膜. 制膜条件: 注射速度4 mL•h-1, 工作电压15 kV, 接收距离15 cm, 相对湿度60% RH, 之后继续在PS纤维膜上通过静电喷雾技术喷涂一层PPR微球薄膜, 形成PPR/PS复合薄膜.

4.3 分析表征与仪器

静电纺丝机用于制备PPR薄膜及PPR/PS复合薄膜. 生产厂家: 云帆(天津)仪器有限公司, 规格型号: YFSP-T. 核磁共振氢谱(1H NMR)用于表征DEP5A的成功合成, PPR的成功构建以及其温度和竞争性客体响应过程. 生产厂家: 瑞士布鲁克公司, 规格型号: ASCEND 600. 扫描电子显微镜(SEM)用于观察聚合物薄膜表面形貌. 生产厂家: 日本日立公司, 规格型号: S-4800. 接触角测量仪用于测量薄膜表面水滴的接触角. 文中接触角数据为测试5次后取得的平均值, 生产厂家: 德国德飞公司, 仪器型号: OCA15EC. 紫外-可见光光度仪用于测量PPR薄膜及PPR/PS复合薄膜在过滤罗丹明水溶液前后峰的变化. 生产厂家: 日本Shimadzu公司, 仪器型号: Shimadzu Spectrometer UV-2600i.
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