폴리엠포라이트(Polyampholytes)

전문가 제언

□ 폴리엠포라이트는 양전하와 음전하기를 모두 갖고 있어 전하를 띠고 있는 고분자이다. 묽은 용액 속에서 유연한 폴리엠포라이트 형태는 이온성기들 사이의 정전기적 상호작용에 의해 변하게 되므로 고분자 사슬에 붙어있는 전하기들의 순서와 주위 환경에 따라 변하게 된다. 이 논문에서는 이러한 용액 속의 폴리엠포라이트 특성 및 표면과 고분자 전해질과의 상호작용에 대해 지금까지 알려진 실험 및 이론적인 모델에 대한 연구를 정리하였다.

□ 물 속에 녹아있는 폴리엠포라이트 특성, 염을 도입할 때의 폴리엠포라이트 용액 성질 변화, 분극된 폴리엠포라이트와 젤라틴과 같은 전하를 띄고 있는 물질에의 흡착 및 폴리엠포라이트와 고분자 전해질과의 콤플렉스 형성에 대해 예와 특성에 대해서 구체적으로 서술하였다.

□ 폴리엠포라이트 이온기들이 주변 환경에 따른 변화에 기인한 상호작용은 사슬 간 디바이 길이에 대한 이해로부터 출발한다. 염이 없는 용액인 경우, 폴리엠포라이트 사슬은 디바이 길이가 Gaussian 사슬 크기보다 짧을 때 수축하게 된다. 염을 추가하게 되면, 환경 변화에 기인한 상호작용이 스크린되어 디바이 길이가 염 이온에 의해 폴리엠포라이트 사슬의 디바이 길이보다 짧아진다. 전하의 불균형이 심한 폴리엠포라이트는 고분자 전해질(polyelectrolytes) 처럼 거동하게 되는데, 이는 과량의 전하가 거대 길이 단위에서 생성된 상호작용을 극복하기 때문으로 보인다. 따라서 사슬이 늘어나게 된다. 전하 사이의 정전기적 척력은 염을 추가해줌에 따라 스크린되어 사슬의 크기를 작게 만든다.

□ 폴리엠포라이트에 관한 이론적인 모델은 묽은 용액 속에서의 구조를 정성적으로 이해하는 데 도움을 주나, 상호인력을 과대평가 되어 예상된 사슬의 크기가 실제 측정된 것보다 작게 예측되는 단점이 있다.

□ 열역학적으로 폴리엠포라이트-고분자 전해질 혼합물, 단백질-고분자전해질 착물의 레오로지 등은 아직까지는 많이 알려져 있지 않다. 이들에 대한 연구는 이 착물은 포유류의 관절에 있어 활액(synovial fluid)의 윤활 특성을 조절하는 역할 가능성 등 생체 의학 영역에 있어 매우 중요한 정보를 제공할 것으로 보인다.

저자

Dobrynin, AV; Colby, RH; Rubinstein, M

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

42(19)

잡지명

JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART B-POLYMER PHYSICS

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

3513~3538

분석자

원*무

분석물

• 폴리엠포라이트.pdf [201,210 byte]

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