pH敏感型纖毛化薄膜之表面型態及潤濕性研究

劉軒宏(Hsuan-Hung Liu)

指導教授 ： 金惟國

國立清華大學/工學院/化學工程學系/碩士(2009年)

摘要

pH敏感型的薄膜已被應用在很多的領域，例如：藥物輸送系統、酵素控制、分離及化學性質偵測器等等。除此之外，設計與製作控制自組裝對外界不同pH值環境的敏感偵測器也被應用廣泛。對pH值敏感的機制源自特殊官能基團在不同酸鹼值中有不同的形態表現，進而影響到表面能，使得表面親疏水性受到影響。本論文利用模板法仿蓮葉表面結構設計製備纖毛化pH敏感型的功能性薄膜。

本實驗分兩部分進行，第一部分合成出對pH值敏感的化合物MUABA，溶於異丙醇，固溶比為0.5wt％，利用旋轉塗佈(spin coating)的方式，均勻塗佈在PS纖毛化薄膜之表面上在室溫下對pH作接觸角的測試，在酸性時會有疏水性而在鹼性時會有超親水性，薄膜的接觸角在酸性環境下pH=1與鹼性環境下pH=12接觸角有將近120°的差異，尤其在中性到鹼性環境中敏感性顯著。

本實驗第二部分利用共聚合的高分子，第一組採用疏水性高的styrene和DMAEMA；第二組採用親水性較高的MMA和DMAEMA的共聚合高分子。由於DMAEMA分子中具有胺基，在酸鹼環境中會有質子化與去質子化造成表面能的不同因此對pH值敏感。採用高分子自由基聚合並將兩單體所形成的高分子藉模板法纖毛化，進行不同酸鹼pH值的檢測，發現第一組系統的纖毛化薄膜對酸性環境時有超親水性，而在鹼性環境時具有疏水性。尤其當敏感性單體DMAEMA所含比例越高的纖毛化高分子對不同pH值的水珠接觸角差異性越明顯。由於共聚合高分子中對pH值敏感之官能基是利用化學合成的鍵結，因此纖毛化薄膜經過測試後並水洗風乾後可具有再使用性。

關鍵字

纖毛化薄膜

參考文獻

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