Surface-Induced Micelle Orientation in Nafion Films
M. Bass, A. Berman, A. Singh, et al
摘要
使用掠入射 SAXS (GISAXS) 检查在疏水性硅烷化 Si 基底上旋铸并暴露于水和蒸汽的薄 Nafion 膜的表面结构。低亚临界入射角下的 GISAXS 光谱表明表面区域厚度为几纳米，表明在蒸汽中，表面的 Nafion 胶束倾向于平行于表面排列，而在水下，它们优先垂直于表面排列，这与之前提出的结构图以及 AFM 和接触角结果一致。然而，代表大部分薄膜的近临界入射角光谱表明，胶束优先垂直于表面排列，而不管外部相如何。这一观察结果与之前使用亲水性天然 Si 基底的研究形成对比，在这些研究中，观察到的胶束取向平行于表面。提出的解释假设，与十八烷基尾部的横向相互作用和/或硅烷化 Si 表面的异质性可能是造成本例垂直排列的原因。异质性可使基材优先与 Nafion 的两个微相相互作用，而不是像裸硅那样只与一个微相相互作用。基材对胶束取向的观察结果显示，在所需方向上增强 Nafion 膜内的传输具有极大的可能性。