本课题组硕士研究生张瑞、张前磊等采用同步辐射X射线宽角衍射及小角散射(WAXS/SAXS)技术系统研究了PVA薄膜在KI/I2溶液中拉伸诱导的纤维化及碘与PVA分子链的络合反应。相关研究工作发表于Soft matter(2018, 14: 2535-2546)期刊上。
该工作采用溶液中薄膜拉伸装置与同步辐射X射线技术联用,研究了碘吸附后PVA膜在KI/I2溶液中拉伸诱导的纤维化及碘与PVA分子链的络合反应。在线X射线小角散射的数据指出,拉伸诱导了纳米纤维结构的生成,并且在拉伸的后期,纳米纤维结构规整排列,并且纤维之间的间隙仅有10纳米。纤维化的起始应变及规整排列的纳米纤维出现的应变分别为力学平台的起点与重点,并且随着碘溶液浓度的增加,逐渐降低。在整个拉伸过程中,碘离子的存在,降低了PVA膜的结晶度,但促进了PVA-I复合体的生成。此过程中的拉伸与碘离子分别通过降低熵及化学势的作用促进了PVA与碘的络合反应。该工作总结了PVA与碘的形态和结构加工相图,对PVA偏光膜生产加工的应变及碘浓度窗口选择具有一定的指导意义。
以上研究工作得到国家自然科学基金(51633009,51325301和51227801)的资助。
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PVA与碘的形态和结构加工相图