弱聚电解质复合物与强聚电解质复合物：两相定量分析揭示化学依赖性离子吸收与水合行为

《Soft Matter》：Weak versus Strong Polyelectrolyte Complexes: Two-phase Quantification Shows Chemistry-Dependent Ion Uptake and HydrationOpen Access

　　

设计具有鲁棒性、对盐和pH响应的聚电解质复合物（PEC）基材料，需要控制密相组成，包括聚合物化学计量比、离子吸收和 hydration，因为这些参数最终决定了力学性能和输运性能。然而，这些耦合参数很少在共存相中被定量研究，尤其是在非化学计量混合条件下。本文在pH = 6.5和250 mM NaCl条件下，提供了一套相分辨对比，分别针对由聚烯丙胺/聚丙烯酸（PAH/PAA）构成的弱电荷调节体系和由聚二烯丙基二甲基氯化铵/聚苯乙烯磺酸（PDADMAC/PSS）构成的强固定电荷体系。两个体系中的密相PEC和上清液中的聚合物和离子均采用多核NMR（1H、23Na、35Cl）进行定量，整体水合情况通过重量法评估。在两个体系中，密相均趋于收敛到接近化学计量的聚合物组成，而非化学计量部分主要储存在上清液中。归一化的两相平衡显示，大部分回收的聚合物位于PEC相中（F- = 0.5时，PAH/PAA约为90%，PDADMAC/PSS约为80%），而大部分回收的Na+/Cl-仍留在上清液中，仅有一小部分分配至PEC相。PAH/PAA在高F-下表现出随组成增加的整体液体滞留量增加，以及上清液pH的偏移与质子交换一致，表明质子耦合的电荷调节对电荷补偿有贡献。相比之下，PDADMAC/PSS表现出较小的密相离子分数，与固定电荷聚合物配对相符。综上，这些结果提供了一套可迁移的相组成框架，基于化学计量比、离子分配和整体水合，用于在相同制备条件下比较这两种选定的PEC化学体系，从而支持合理的PEC材料设计。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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