Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

Mixed Micelles of Oppositely Charged Diblock Copolymers - a Dynamic and Static Light Scattering Study

Bergenholtz, Hanna LU (2013) KEMK07 20131
Department of Chemistry
Abstract
In the present work, the formation of complex coacervate micelles and aggregates of the oppositely charged diblock copolymers poly(N-isopropylacrylamide)27-b-poly((3-acrylamidopropyl)trimethylammoniumchloride)15 [PNIPAAM27-b-PAMPTMA15(+)] and poly(N-isopropylacrylamide)27-b-poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic sodium)15 [PNIPAAM27-b-PAMPS15(-)] in aqueous solution have been studied at different concentrations and temperatures. The cloudpoints measured for the concentrations 0.2-0.5 wt% are in accordance with the lower critical solution temperature of PNIPAAM (about 32 °C). A turbidity maximun was observed at about 36 °C, after which the turbidity decreases. The Rayleigh ratio, determined by static light scattering was found to... (More)
In the present work, the formation of complex coacervate micelles and aggregates of the oppositely charged diblock copolymers poly(N-isopropylacrylamide)27-b-poly((3-acrylamidopropyl)trimethylammoniumchloride)15 [PNIPAAM27-b-PAMPTMA15(+)] and poly(N-isopropylacrylamide)27-b-poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic sodium)15 [PNIPAAM27-b-PAMPS15(-)] in aqueous solution have been studied at different concentrations and temperatures. The cloudpoints measured for the concentrations 0.2-0.5 wt% are in accordance with the lower critical solution temperature of PNIPAAM (about 32 °C). A turbidity maximun was observed at about 36 °C, after which the turbidity decreases. The Rayleigh ratio, determined by static light scattering was found to increase with temperature with a sharp transition point at 26 °C. From dynamic light scattering experiments, two relaxation modes were obtained for all concentrations, corresponding to micelles and larger intermicellar aggregates for the 0.2-0.5 wt% solutions, and to unimers and unimer aggregates in the case of 0.1 wt%. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Polymerer är naturliga eller syntetiska makromolekyler som är uppbyggda av flera repeterande enheter, monomerer. I blocksampolymerer är de ingående typerna av monomerer fördelade i olika block i polymeren, t.ex. A och B. Blocksampolymerer är ett intressant forskningsområde med möjliga tillämpningar inom bland annat läkemedelstransport, så kallad controlled drug release, d.v.s för kontrollerad frisättning av ett läkemedel i kroppen. I detta projekt har växelverkan mellan blocksampolymererna PNIPAAM27-b-PAMPTMA15(+) och PNIPAAM27-b-PAMPS15(-) i vattenlösning studerats. Dessa polymerer består av en neutral del (PNIPAAM27) och en laddad del (PAMPTMA15(+) eller PAMPS15(-)). PNIPAAM (poly(N-isopropylakrylamid)) är en temperaturkänslig polymer... (More)
Polymerer är naturliga eller syntetiska makromolekyler som är uppbyggda av flera repeterande enheter, monomerer. I blocksampolymerer är de ingående typerna av monomerer fördelade i olika block i polymeren, t.ex. A och B. Blocksampolymerer är ett intressant forskningsområde med möjliga tillämpningar inom bland annat läkemedelstransport, så kallad controlled drug release, d.v.s för kontrollerad frisättning av ett läkemedel i kroppen. I detta projekt har växelverkan mellan blocksampolymererna PNIPAAM27-b-PAMPTMA15(+) och PNIPAAM27-b-PAMPS15(-) i vattenlösning studerats. Dessa polymerer består av en neutral del (PNIPAAM27) och en laddad del (PAMPTMA15(+) eller PAMPS15(-)). PNIPAAM (poly(N-isopropylakrylamid)) är en temperaturkänslig polymer som under ca 32 °C är vattenlöslig. Vid temperaturer över 32 °C blir PNIPAAM mindre och mindre vattenlöslig och genomgår till slut en så kallad fasseparation. I denna studie består den ena blocksampolymeren av PNIPAAM bunden till det positivt laddade polymerblocket PAMPTMA. Den andra blocksampolymeren består av PNIPAAM bunden till det negativt laddade polymererblocket PAMPS. När de två blocksampolymererna blandas i vatten bildas avgränsade strukturer, så kallade miceller, genom elektrostatisk attraktion mellan de två laddade polymerblocken. Micellerna består av en kärna av PAMPTMA15(+)/PAMPS15(-) och en temperaturkänslig korona av PNIPAAM27.
Syftet med denna studie var att undersöka bildandet av elektrostatiskt sammanhållna miceller som funktion av temperatur och koncentration, med hjälp av ljusspridnings- och turbiditetsmätningar. Även förekomst av andra typ av aggregat har studerats. Undersökning av grundläggande fysikaliska egenskaper hos de bildade micellerna lägger förhoppningsvis grund till vidare forskning som kan leda till intressanta tillämpningar i framtiden. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Bergenholtz, Hanna LU
supervisor
organization
course
KEMK07 20131
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
keywords
electrostatic interaction, complex coacervate core micelles, PNIPAAM, light scattering, mixed micelles, diblock copolymers, physical chemistry, fysikalisk kemi
language
English
id
3457313
date added to LUP
2019-02-26 10:59:08
date last changed
2019-02-26 10:59:08
@misc{3457313,
  abstract     = {In the present work, the formation of complex coacervate micelles and aggregates of the oppositely charged diblock copolymers poly(N-isopropylacrylamide)27-b-poly((3-acrylamidopropyl)trimethylammoniumchloride)15 [PNIPAAM27-b-PAMPTMA15(+)] and poly(N-isopropylacrylamide)27-b-poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic sodium)15 [PNIPAAM27-b-PAMPS15(-)] in aqueous solution have been studied at different concentrations and temperatures. The cloudpoints measured for the concentrations 0.2-0.5 wt% are in accordance with the lower critical solution temperature of PNIPAAM (about 32 °C). A turbidity maximun was observed at about 36 °C, after which the turbidity decreases. The Rayleigh ratio, determined by static light scattering was found to increase with temperature with a sharp transition point at 26 °C. From dynamic light scattering experiments, two relaxation modes were obtained for all concentrations, corresponding to micelles and larger intermicellar aggregates for the 0.2-0.5 wt% solutions, and to unimers and unimer aggregates in the case of 0.1 wt%.},
  author       = {Bergenholtz, Hanna},
  keyword      = {electrostatic interaction,complex coacervate core micelles,PNIPAAM,light scattering,mixed micelles,diblock copolymers,physical chemistry,fysikalisk kemi},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Mixed Micelles of Oppositely Charged Diblock Copolymers - a Dynamic and Static Light Scattering Study},
  year         = {2013},
}