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窄分布聚丙烯酸的合成以及分子量对PAA水混合体系中的水合状态的影响的中期报告 引言： 聚丙烯酸(PAA)是一种重要的水溶性的高分子材料，广泛应用于各界，包括油田增油、纸浆和造纸工业、生物技术等领域。PAA的水溶性能使其成为一种可溶解的通用凝胶和分散剂。此外，PAA还是一种重要的缓蚀剂和阻垢剂。 在PAA的水溶液中，分子量的影响对其水合作用和物理化学性质的影响极为重要。本研究旨在构建一种窄分布的PAA，探究其在水混合体系中的水合状态。我们合成了两种不同分子量的聚合物，一种具有较低的分子量，约为5kDa，另一种具有较高的分子量，约为50kDa。我们测试了这两种聚合物在水混合体系中的水合状态，并对其进行分析和探讨。 实验部分: 合成了PAA 的两种窄分布聚合物，聚合物的溶解度不同，但均能溶于水。我们选择使用二甲基亚砜作为聚合反应的溶剂，并在95℃下加热反应24小时。反应后，通过NMR和凝胶渗透色谱(GPC)评估反应产物的分子量和分布。 我们使用动态光散射(DLS)和拉曼光谱研究了两种PAA在水混合体系中的水合状态。我们将PAA溶液中的孔径大小分布和结构进行比较，并将结果与不含PAA溶质的水溶液进行比较以评估PAA的水合作用。 结果与讨论： DLS数据显示，两种PAA都可以在水中形成稳定的胶束结构，并且其水合作用表现出明显的分子量依赖性。相对于较低分子量的PAA，较高分子量的PAA在水中形成了更大更稳定的胶束。这表明，PAA的水合作用与其分子量有关，较大的分子量通常会导致更明显的水合作用。 拉曼光谱显示，聚合物与水之间的相互作用产生了一些新的振动模式。我们观察到了较强的氢键伸缩振动和C=O的拉伸振动，表明PAA分子与周围水分子之间存在较强的相互作用。同时，我们观察到了与PAA浓度和分子量相关的差异。较高浓度和较高分子量的PAA溶液表现出更明显的水合作用。 结论： 本研究对窄分布聚丙烯酸的合成及其对PAA水混合体系中的水合状态的影响进行了探索。我们的结果表明，PAA的水合作用与其分子量和浓度密切相关，较大的分子量会导致更明显的水合作用。此外，我们发现PAA溶液可以形成稳定的胶束，这表明PAA可以作为一种良好的分散剂和缓蚀剂。这些结果为我们深入了解高分子材料在水混合体系中的水合行为和水中高分子材料的应用提供了参考。