Self-assembly of polymers with amphiphilic compounds (surfactants) in aqueous solutions

Abstract

Název: Asociace polymerů s amfifilními sloučeninami (surfaktanty) ve vodných roztocích Abstrakt Doktorská disertace je věnována studiu asociace elektricky nabitých polymerů (polyelektrolytů a kopolymerů obsahujících polyelektrolytové sekvence) ve vodných roztocích. Byly studovány interakce mezi polymerními bloky a opačně nabitými surfaktanty ve vodných roztocích, struktura a vlastnosti vznikajících nanočástic pomocí řady experimentálních metod. Bylo zjištěno, že spontánní tvorba, rozpustnost a stabilita komplexních nanočástic závisí nejen na elektrostatických interakcích, ale také na hydrofobních efektech. Další faktory, jako teplota, pH a koncentrace solí rovněž ovlivňují asociační proces. Větší část dizertace je věnována studiu interakce polyelektrolytů s opačně nabitými surfaktanty typu "gemini", které obsahují dvě nabité hydrofilní skupiny spojené krátkou spojkou a dva hydrofobní alifatické řetězce. Toto je relativně nová tématika - daleko méně studovaná než interakce a asociace polymerů s konvenčními surfaktanty, obsahujícími pouze jednu nabitou skupinu a jeden hydrofobní řetězec. Prostudování a lepší pochopení principů asociace "gemini" surfaktantů s polymery poskytuje informace, které by měly umožnit vývoj nových aplikačně zajímavých systémů pro použití v medicíně a nanotechnologiích. Studium...

Title: Self-assembly of polymers with amphiphilic compounds (surfactants) in aqueous solutions Abstract: This PhD Thesis is devoted to the co-assembly in systems containing electrically charged polymers (polyelectrolytes and block copolymers containing polyelectrolyte sequences). I studied the interactions between block copolymers and oppositely charged surfactants in aqueous solutions, and the structure and properties of co-assembled nanoparticles by a combination of several experimental methods. I found that the spontaneous formation, solubility and stability of complex nanoparticles depend not only on the electrostatic attractive forces but also on the hydrophobic effects. In a major part of my Thesis, I studied the interaction of polyelectrolytes with oppositely charged gemini surfactants (containing two charged head-groups interconnected by a short linker and two hydrophobic tails) which is a relatively new topic - much less studied than the co-assembly with conventional single tail surfactants. Better understanding of the formation and properties of complexes containing gemini surfactants and polymers provides knowledge that should lead to novel tailor-made nanoparticles with desired properties for applications in medicine and new technologies (including nano-technologies). We have shown that the...