含氟偶氮苯光响应性聚合物的合成及性能_李向亮
新型光响应性偶氮苯功能高分子材料的合成及其性能研究
新型光响应性偶氮苯功能高分子材料的合成及其性能研究一、概述随着科学技术的飞速发展,功能高分子材料因其独特的性能和应用前景,逐渐成为材料科学领域的研究热点。
新型光响应性偶氮苯功能高分子材料以其优良的光学活性和可逆的光响应性,在光信息存储、非线性光学、光开关、集成光学、液晶材料等领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在探讨新型光响应性偶氮苯功能高分子材料的合成方法及其性能研究,以期为该领域的发展提供新的思路和方向。
偶氮苯基团作为一种重要的光响应性基团,具有独特的可逆光致异构化性能。
在光的作用下,偶氮苯基团可以发生顺反异构化反应,从而改变其分子构型和光学性质。
这一特性使得偶氮苯基团在制备光响应性高分子材料时具有独特的优势。
通过将偶氮苯基团引入高分子链中,可以赋予材料光响应性,使其在光照下发生物理或化学性质的变化。
新型光响应性偶氮苯功能高分子材料的合成方法多种多样,包括自由基聚合、缩聚反应、开环聚合等。
在合成过程中,需要选择合适的单体和反应条件,以确保偶氮苯基团能够成功引入高分子链中,并保持其光响应性。
同时,还需要对材料的结构进行表征,以验证偶氮苯基团的成功引入及其对材料性能的影响。
在性能研究方面,新型光响应性偶氮苯功能高分子材料的光学性质、热学性质、力学性能以及光响应性能等都是重要的研究方向。
通过系统地研究这些性质,可以深入了解材料的基本性能,为其在实际应用中的优化和改进提供理论依据。
新型光响应性偶氮苯功能高分子材料作为一种具有广阔应用前景的功能材料,其合成方法和性能研究具有重要的理论价值和实践意义。
通过不断深入研究和探索,相信未来会有更多具有优异性能的新型光响应性偶氮苯功能高分子材料被开发出来,为材料科学领域的发展注入新的活力。
1. 偶氮苯功能高分子材料的概述偶氮苯功能高分子材料是一类具有特殊光学性能的新型高分子材料,其核心在于偶氮苯基团所展现出的独特光响应性质。
偶氮苯基团在光照条件下,能够发生可逆的光致异构化,即在顺式和反式两种构型之间切换,这一特性赋予了偶氮苯功能高分子材料优异的光学可调性和光响应性。
光响应型偶氮苯化合物的分类
光响应型偶氮苯化合物的分类通常基于其响应机制和结构特点。
以下是几种常见的分类方法:
1. 基于响应机制:
--光异构化偶氮苯:这类化合物在光的作用下可以发生顺反异构变化,例如偶氮苯就是一种典型的光异构化偶氮苯。
--光分解偶氮苯:这类化合物在光的作用下可以发生光分解反应,例如二苯基偶氮苯在光的作用下可以分解为苯乙烯和苯甲酮。
--光氧化还原偶氮苯:这类化合物在光的作用下可以发生氧化还原反应,例如1,3,5-三苯基偶氮苯可以在光的作用下被氧化为苯甲酮。
2. 基于结构特点:
--环状偶氮苯:这类化合物的分子结构中含有一个或多个环状结构单元,例如苯偶氮苯、萘偶氮苯等。
--哑铃状偶氮苯:这类化合物的分子结构中含有两个相对的环结构单元,中间由一个或多个偶氮键连接,例如联苯基偶氮苯、二苯基偶氮苯等。
--其他特殊结构偶氮苯:这类化合物的结构特点比较特殊,例如含有双键、三键、环氧基团等结构单元的偶氮苯。
需要注意的是,以上分类方法只是基于一般情况的描述,具体的分类可能会因研究目的和实验条件的不同而有所不同。
在进行具体分类时,应结合化合物的具体结构和实验条件进行综合考虑。
《偶氮苯-石墨烯光敏化学储热材料性能及增效机理研究》范文
《偶氮苯-石墨烯光敏化学储热材料性能及增效机理研究》篇一偶氮苯-石墨烯光敏化学储热材料性能及增效机理研究摘要本文旨在研究偶氮苯与石墨烯复合材料在光敏化学储热领域的应用。
通过实验与理论分析相结合的方式,探究了该复合材料的性能及其在光热转换过程中的增效机理。
实验结果表明,偶氮苯/石墨烯复合材料具有优异的储热性能和光热转换效率,其机理在于石墨烯的优异导电性和偶氮苯的光响应性共同作用的结果。
本文的研究成果为光敏化学储热材料的应用提供了新的思路和方向。
一、引言随着人类对可再生能源的需求日益增长,光敏化学储热技术因其高效、环保的特点受到了广泛关注。
偶氮苯作为一种具有光响应性的有机分子,在光热转换领域具有广泛应用。
而石墨烯作为一种新型的二维材料,具有优异的导电性、热稳定性和大的比表面积,为光敏化学储热材料的性能提升提供了新的可能性。
因此,研究偶氮苯/石墨烯复合材料在光敏化学储热领域的应用具有重要意义。
二、材料制备与性能测试1. 材料制备本实验采用化学还原法合成石墨烯,并通过物理混合法将偶氮苯与石墨烯进行复合,制备出偶氮苯/石墨烯复合材料。
2. 性能测试通过紫外-可见光谱、红外光谱等手段,对偶氮苯/石墨烯复合材料的结构进行表征;通过热重分析、差示扫描量热法等手段,测试其储热性能和光热转换效率。
三、实验结果与分析1. 结构表征实验结果表明,偶氮苯/石墨烯复合材料具有明显的偶氮苯和石墨烯的特征峰,说明偶氮苯成功负载于石墨烯表面。
2. 储热性能与光热转换效率实验数据显示,偶氮苯/石墨烯复合材料具有较高的储热密度和光热转换效率。
在光照条件下,该复合材料能够快速吸收光能并转化为热能,表现出优异的光热转换性能。
四、增效机理研究1. 石墨烯的导电性增强作用石墨烯的优异导电性有利于提高复合材料的光电导性能,从而增强其在光热转换过程中的效率。
此外,石墨烯的导电性还有助于提高材料的电子传输速度,降低内阻,进一步提高储热性能。
2. 偶氮苯的光响应性作用偶氮苯具有优异的光响应性,在光照条件下能够发生光致异构化反应,从而吸收并转化光能。
光响应偶氮苯复合材料及其聚合物的光致形变研究
光响应偶氮苯复合材料及其聚合物的光致形变研究光响应偶氮苯复合材料及其聚合物的光致形变研究摘要:本文研究了光响应偶氮苯复合材料及其聚合物的光致形变规律,以探究其在光信息存储、光控制等领域的应用。
首先对偶氮苯基团的结构特征及性质进行论述,介绍夏普利光学的光致形变实验装置,然后分析不同条件下光响应偶氮苯复合材料和聚合物的形变特点,并对其作用机理进行探究。
实验结果表明,偶氮苯基团的旋转和推移是产生光致形变的关键,而复合材料和聚合物在不同激发条件下显示了不同的形变特性,且随着光强和温度的变化形变效应存在变化。
研究表明,光响应偶氮苯复合材料及其聚合物的形变可控、可逆,并具有较好的响应性和稳定性,因此具有广泛的应用前景。
关键词:光响应材料;偶氮苯;形变;复合材料;聚合物Abstract: This paper investigates the photo-induced deformation behavior of the azobenzene composites and polymers to explore their application in areas such as optical storage and control. Firstly, the structural characteristics and properties of azobenzene groups are discussed. Then, the photo-induced deformation experiment apparatus of Sharples optics is introduced. Afterwards, the deformation characteristics of thephoto-responsive azobenzene composites and polymers under different conditions are analyzed, and the acting mechanism is explored. The experimental results show that the rotation and translation of azobenzene groups are the key factors for the photo-induced deformation, and the composites and polymers demonstrate different deformation behaviors under different excitation conditions which vary with the change of light intensity and temperature. It is concluded that the photo-responsive azobenzene composites and polymers possess controllable and reversible deformation with good response and stability, and thus have broad application prospects.Keywords: photo-responsive materials; azobenzene; deformation; composites; polymer。
偶氮苯衍生物光响应机理及性能研究
摘 要 :偶氮苯衍 生物既具有偶 氮苯基 团的光致顺反异构化 活性 ,又具有优异的力学性能和加 工性 能 ,在 液 晶材 料 、光 信 息存储 材 料 及 非线 性 光 学材料 等许 多领 域 都具 有 广 泛的应 用 ,近 年
Q i n h u a n g d a o 0 6 6 6 0 0 ,C h i n a )
Ab s t r a c t :A z o b e n z e n e d e r i v a t i v e s h a v e b o t h p h o t o— r e s p o n s i v e c i s - t r a n s i s o me r i z a t i o n ,e x c e l l e n t me c h a n i c a l p r o p e r t i e s a n d p r o c e s s i n g p e r f o r ma n c e , wh i c h s h o we d w i d e a p p l i c a t i o n s i n ma n y a r e a s ,s u c h a s l i q u i d c r y s t a l ma t e r i a l s ,o p t i c a l i n —
( 2 .H e b e i K e y L a b o r a t o r y o f A p p l i e d C h e mi s t y ,S r c h o o l o f E n v i r o n m e n t a l a n d C h e m i c a l E n g i n e e r i n g ,
光响应聚合物的合成及性能改进及应用研究
光响应聚合物的合成及性能改进及应用研究近年来,随着纳米技术和光电子技术的发展,光响应聚合物已成为研究的热点领域。
本文旨在探讨光响应聚合物的合成及性能改进,以及在光电领域中的应用研究。
一、光响应聚合物的合成光响应聚合物的合成方法主要分为自由基聚合、原子转移自由基聚合和单体自组装等。
其中,自由基聚合方法最为常用。
在自由基聚合中,引发剂的选择对光响应聚合物的性能具有重要影响。
一些光敏引发剂,如α-苯基-乙酰丙酮、丙烯酸氧乙酯等,能够在自由基聚合中诱导交联反应,提高聚合物的强度和稳定性。
二、光响应聚合物的性能改进光响应聚合物的性能逐渐得到了改进,其中最为显著的进展是对其光灵敏性的提高。
一些方法,如引入含氮杂环结构单体、加入光吸收剂、制备网络结构聚合物等,均能够提高光响应聚合物的光响应度。
除此之外,也有研究者从其他方向着手,如改变聚合物的结构、修饰其表面等,也能够有效提升光响应聚合物的性能。
三、光响应聚合物在光电领域中的应用研究光响应聚合物在光电领域中有广泛的应用前景。
特别是在光电子器件中,光响应聚合物得到了越来越广泛的应用。
例如,光敏聚合物薄膜可以作为柔性电子器件的关键材料;光响应聚合物也可以用于制造光触媒、光敏元件等。
此外,光响应聚合物在激光技术、光通信、太阳能电池等领域中也有应用。
因其出色的光响应性能和优异的稳定性,光响应聚合物将成为光电子技术领域中不可或缺的材料。
四、结论本文讨论了光响应聚合物的合成及性能改进,并探讨了其在光电领域中的应用。
有关领域的研究将不断深入,我们有理由相信,光响应聚合物将在未来的光电子技术领域中发挥更加重要的作用。
偶氮苯功能聚合物的合成及光响应性
第35卷第11期高分子材料科学与工程V o l .35,N o .112019年11月P O L YM E R MA T E R I A L SS C I E N C E A N DE N G I N E E R I N GN o v .2019偶氮苯功能聚合物的合成及光响应性李继航1,2,张 强1,徐梦国1,董延茂1,周 兴1,麻伍军1(1.苏州科技大学化学生物与材料工程学院,江苏苏州215009;2.江南大学合成与生物胶体教育部重点实验室,江苏无锡214122)摘要:采用4-羟基偶氮苯和2-溴异丁酰溴反应制备了引发剂溴代异丁酸偶氮苯酯(A Z O -B r),利用原子转移自由基聚合(A T R P )反应,以A Z O -B r 为引发剂,甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(D MA E MA )为单体,通过改变A Z O -B r 和D MA E MA 的配比,设计制备了一系列偶氮苯封端的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(A Z O -P D MA E MA )㊂利用红外光谱㊁核磁和凝胶渗透色谱等对所得的A Z O -B r 引发剂及A Z O -P D MA E MA 聚合物的结构和相对分子质量及其分布等进行表征㊂利用紫外-可见光分光光度计对A Z O -P D MA E MA 聚合物的光响应性进行了测试㊂结果表明,聚合物在325n m 处的特征吸收峰的强度随着紫外光照时间的延长而下降,照射37m i n 后达到平衡;聚合物中偶氮苯基团的相对含量越少越有利于光异构化反应的发生;在紫外光和可见光的交替照射下,A Z O -P D MA E MA 聚合物表现出了可循环的光响应性㊂关键词:偶氮苯;功能聚合物;原子转移自由基聚合;光响应性中图分类号:O 631.2+4 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2019)11-0029-06d o i :10.16865/j.c n k i .1000-7555.2019.0319收稿日期:2018-09-14基金项目:江苏省自然科学基金资助项目(B K 20150282);江苏省高等学校自然科学研究面上项目(17K D J 430005);江南大学合成与生物胶体教育部重点实验室开放课题(J D S J 2016-02)通讯联系人:李继航,主要从事环境敏感性高分子材料㊁生物降解高分子材料研究,E -m a i l :l i j i h a n g@m a i l .u s t s .e d u .c n 环境响应性聚合物在受到外界环境的微小刺激下可以发生溶液聚集体微观结构㊁物理及化学等性能的突变性响应,在药物控制释放㊁医学诊断㊁组织工程和智能光学系统中越来越发挥着重要的作用[1,2]㊂在诸多刺激条件中,光照射具有清洁和可控性好等优点,因此光响应聚合物在环境响应性材料中备受关注㊂偶氮苯基团在紫外光和可见光的作用下,其结构会发生反式(t r a n s )与顺式(c i s )的可逆光致异构化[3],将该基团引入聚合物中可引起分子极性和电子共轭体系发生响应性变化,从而使聚合物产生响应性行为,其在光存储与检测㊁聚合物光控开关㊁表面修饰材料和全息记录器件等方面有着潜在的应用价值[4~6]㊂近年来,人们更多地关注于主链和侧链偶氮苯类线型及支化形聚合物的结构和光学等性能,并取得了很好的研究成果[7~9]㊂而偶氮苯属于具有一定刺激性和毒性的化合物,但带有偶氮苯功能端基的聚合物中偶氮苯基团的相对含量很低,因此从环境协调性角度出发,含偶氮苯功能端基的聚合物也是值得研究的㊂此外,大部分含偶氮苯基的聚合物及其材料的亲水性较差,在一定程度上限制了其应用(如在生物检测㊁荧光成像和药物的传输与释放等领域)㊂偶氮苯聚合物常用的合成方法有自由基聚合法㊁缩聚法㊁偶合反应法和后修饰法等,其中原子转移自由基聚合法(A T R P )具有条件温和㊁聚合物相对分子质量可控和结构规整等优点,为偶氮苯功能聚合物的制备提供了新的思路[10~12]㊂基于此,本文以4-羟基偶氮苯和2-溴异丁酰溴为原料合成了溴代异丁酸偶氮苯酯(A Z O -B r),并以A Z O -B r 为引发剂,甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(D MA E MA )为单体,利用A T R P 反应合成了系列偶氮苯封端的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(A Z O -P D -MA E MA ),研究了系列A Z O -P D MA E MA 聚合物的光响应行为㊂1 实验部分1.1 原料及试剂4-羟基偶氮苯(98%)㊁甲基丙烯酸-N ,N -二甲氨基乙酯(D MA E MA ,99%)㊁N ,N ,N ,N ,N -五甲基二乙烯基三胺(P M D E T A )㊁溴化亚铜(C u B r ,分析纯,99%)㊁2-溴异丁酰溴(98%):上海阿拉丁生化科技股份有限公司;异丙醇(分析纯)㊁四氢呋喃(分析纯)㊁二氯甲烷(D C M,分析纯)㊁吡啶(分析纯)㊁石油醚(60~90ħ,分析纯)㊁中性三氧化二铝(A l2O3):国药集团化学试剂有限公司;无水乙醇:分析纯,江苏强盛功能化学股份有限公司㊂1.2溴代异丁酸偶氮苯酯的合成在100m L圆底烧瓶中依次分别加入1.98g4-羟基偶氮苯㊁40m L二氯甲烷,搅拌溶解后再加入1.7m L吡啶,置于冰水浴中搅拌反应2h,然后向溶液中逐滴加入溶于10m L二氯甲烷的2-溴异丁酰溴(1.5m L),室温下搅拌24h㊂反应完成后将反应液置于分液漏斗中,加入适量蒸馏水进行萃取,收集有机层㊂重复上述步骤2~3次后将有机层转移到100 m L圆底烧瓶中,加热抽真空至干燥㊂再加适量无水乙醇洗涤产物,抽滤,烘干至恒量㊂反应方程式如F i g.1所示㊂F i g.1S y n t h e s i s r o u t e o fA Z O-B r 1.3偶氮苯封端的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的合成在25m L具塞试管中依次加入引发剂A Z O-B r㊁溶剂异丙醇㊁催化剂C u B r㊁单体D MA E MA和配体P M D E T A,通氮气15m i n,密封㊂将具塞试管置于60ħ的油浴中搅拌反应6h㊂停止反应后取少量四氢呋喃溶解产物,并在石油醚中沉淀㊁抽滤,重复操作3次㊂所得产物再用二氯甲烷溶解,过A l2O3柱以去除铜离子,产物干燥至恒量得浅黄色固体粉末,即A Z O-P D MA E MA㊂反应方程式如F i g.2所示㊂T a b.1为A Z O-P D MA E MA的聚合反应条件㊂F i g.2S y n t h e s i s r o u t e o fA Z O-P D M A E M AT a b.1C h a r a c t e r i z a t i o n p a r a m e t e r o fA Z O-P D M A E M AS a m p l e m(A Z O-B r)/g m(D MA E MA)/gn(A Z O-B r)ʒn(D MA E MA)m(C u B r)/gV(P M D E T A)/μLA Z O-P D MA E MA1000.06943.141ʒ1000.028080.0 A Z O-P D MA E MA1500.04623.141ʒ1500.018653.2 A Z O-P D MA E MA2000.03473.141ʒ2000.014040.0 A Z O-P D MA E MA2500.02783.141ʒ2500.011232.0 A Z O-P D MA E MA3000.02323.141ʒ3000.009426.81.4测试与表征1.4.1红外光谱(F T-I R)测试:采用英国P e r k i n E l m e r公司的傅里叶变换红外光谱仪(S p e c-t r u m B X I I)对产物进行红外光谱测试㊂采用D C M 溶解涂膜制样,扫描范围400~4000c m-1,扫描次数32次㊂1.4.2核磁共振氢谱(1H-NM R)测试:采用德国B R U K E R公司的核磁共振波谱仪(A D V A NC E400)对产物进行测定,以四甲基硅烷(T M S)为内标,氘代氯仿(CD C l3)为溶剂㊂1.4.3凝胶渗透色谱(G P C)测试:采用美国A g i l e n t 公司的凝胶渗透色谱仪(A g i l e n t1100)测定产物的M w㊁M n和M w/M n,其流动相为N,N-二甲基甲酰胺(D M F),流速为1.0m L/m i n,测定温度35ħ,以单分散的聚苯乙烯标准样品校正㊂1.4.4紫外光谱测试:准确配制0.02m g/m L聚合物的D M F溶液,采用北京谱析通用仪器有限责任公司的紫外-可见光分光光度计(T U-1901)对其进行测试㊂2结果与讨论2.1A Z O-B r的结构表征为了确认A Z O-B r的分子结构,首先对4-羟基偶氮苯和A Z O-B r进行红外测试,结果如F i g.3所示㊂从图中可以看出,相比于4-羟基偶氮苯,在A Z O-B r谱图中的1756c m-1处出现了-C O O-的特征吸收峰,1600c m-1和1585c m-1处为偶氮基特征吸收峰,初步表明A Z O-B r的成功合成㊂03高分子材料科学与工程2019年F i g .3 F T -I Rs p e c t r a o f 4-h y d r o x y-a z o b e n z e n e a n dA Z O -B r 进一步对A Z O -B r 的结构进行核磁测试,结果如F i g .4所示㊂从图中可以看出,δa =2.1为-C H 3上的质子峰,δb =7.3㊁δc =7.5㊁δd =7.9㊁δe =8.0为苯环上的质子峰,δe =8.0与δa =2.1处的峰面积比为1ʒ3,通过对图中各峰的化学位移和峰面积的分析可知所制备的A Z O -B r 的结构明确㊂F i g .4 1H -N M Rs pe c t r u mo fA Z O -Br F i g .5 F T -I Rs pe c t r a o fD M A E M Aa n dP D M A E M A 2.2 A Z O -P D M A E M A 的结构表征为了确认合成聚合物A Z O -P D MA E MA 结构的准确性,首先对单体D MA E MA 与聚合物A Z O -P D -MA E MA 进行红外测试,得到如F i g .5所示的红外谱图㊂比较2个样品的谱图,可以看出,在1642c m -1处D MA E MA 有明显的C =C 伸缩振动峰,而聚合物A Z O -P D MA E MA 中该处C =C 峰消失,初步表明已经聚合成功㊂对称反式构型的偶氮类化合物由于其N=N 键的非极性特性,且聚合物中偶氮基团的含量较少,因此其伸缩振动谱带相对较弱㊂为了进一步明确聚合物A Z O -P D MA E MA 的结构,对其进行1H -NM R 测试,得到如F i g.6所示的谱图㊂如图所示,δ=7.0~8.0之间为A Z O 基团中苯环上的质子峰,δa =2.3为N 连的-C H 3上的质子峰,δb =2.6为N 连的-C H 2-上的质子峰,δc =4.1为O 连的-C H 2-上的质子峰,δd =0.9为主链上碳连的-C H 3的质子峰,δe =1.8为主链上-C H 2-的质子峰,δf =1.1为溴代异丁酸偶氮苯酯上-C H 3的质子峰㊂F i g .6 1H -N M Rs pe c t r u mo fA Z O -P D M A E M A 通过G P C 对系列A Z O -P D MA E MA 的相对分子质量及其分布进行了表征,结果如T a b .2所示㊂从表中可以看出,聚合物的相对分子质量在1.32ˑ104~3.46ˑ104之间,相对分子质量分布在1.21~1.32之间,具有较好的单分散性,且随着D MA E MA与引发剂的投料比增加,A Z O -P D MA E MA 的相对分子质量呈现出逐渐增加的趋势㊂13 第11期李继航等:偶氮苯功能聚合物的合成及光响应性T a b .2 M n ,M w a n d M w /M n o fA Z O -P D M A E M A p o l ym e r s S a m pl e M n ˑ10-4(t h)M n ˑ10-4(G P C )M w /M n (G P C )C o n v e r s i o n/%A Z O -P D MA E MA 1001.571.321.2119.2A Z O -P D MA E MA 1502.361.871.2825.4A Z O -P D MA E MA 2003.142.431.2542.6A Z O -P D MA E MA 2503.922.891.3046.8A Z O -P D MA E MA 3004.713.461.3251.42.3 A Z O -P D M A E M A 的光响应性据报道所知偶氮苯基具有光响应性,其分子的光谱特性主要由n -π*与π-π*跃迁组成,其中n -π*跃迁处于可见光区域,吸收强度较弱;π-π*跃迁处于紫外区,吸收强度较强㊂在紫外光照射下偶氮苯结构会发生顺反异构化反应,偶氮苯的t r a n s 结构会被转变为c i s 结构㊂而在受热或可见光照射下c i s 结构又会重新发生异构化反应恢复t r a n s 结构㊂根据这种性质,含有偶氮苯端基的A Z O -P D MA E MA 聚合物应同样具有光反应活性㊂利用365n m 的紫外光对系列A Z O -P D MA E MA 聚合物溶液进行光照,通过紫外-可见光分光光度计对其光响应性进行了测试,以A Z O -P D MA E MA 250为例,结果如F i g .7所示㊂从图中可以看出,A Z O -P D MA E MA 250的紫外特征吸收峰出现在325n m 处,随着紫外光照时间的延长,吸收峰的强度逐渐下降,说明紫外光照使聚合物中偶氮苯基团发生了顺反异构化反应㊂紫外区t r a n s 异构体中π-π*跃迁的吸收强度减弱,可见光区c i s 异构体中n -π*跃迁的吸收强度增加㊂照射37m i n 后,吸光度基本不再变化,说明达到了光稳定态㊂F i g .7 U Va b s o r p t i o n s pe c t r a o fA Z O -P D M A E M A 250 为了研究不同A Z O -P D MA E MA 的光响应性,分别对系列样品进行紫外光照并利用紫外-可见光分光光度计进行了测试,吸光度随时间的变化情况由F i g .8所示㊂从图中可以看出,不同A Z O -P D MA E -MA 样品的特征吸收峰的强度随光照时间的延长逐渐下降,并最终趋于稳定㊂由于光照初期,溶液中的t r a n s 结构偶氮苯基的浓度较大且分子链的运动较为自如,对于光响应比较敏感㊂当光异构化反应继续到一定程度后,t r a n s 基团含量减少,限制了进一步光异构化反应的发生,所以吸光度的变化程度逐渐表现出平稳的状态㊂聚合物的分子链越长,偶氮苯相对含量越少,越容易发生光异构化反应㊂F i g .8 A b s o r p t i o nc h a n g e so f t h eA Z O -P D M A E M A p o l ym e r s d u r i n g UVi r r a d i a t i o n 在紫外光照射下偶氮苯分子的t r a n s 异构体容易顺反异构化为c i s 异构体,但是c i s 异构体不稳定,在光或热的条件下易重新异构化为t r a n s 异构体㊂以A Z O -P D MA E MA 250为例,分别用40mW /c m 2的紫外光灯和40mW /c m 2的可见光灯对样品照射5m i n 后测其紫外吸收光谱,对其循环光响应行为进行了研究,结果如F i g .9所示㊂从图中可以看出,U V 光照射后,A Z O -P D MA E MA 250的吸光度下降;可见光照射后,A Z O -P D MA E MA 250的吸光度值上升,在5个循环周期内呈现出周期性的光响应行为(F i g.10)㊂经过5个循环后,A Z O -P D MA E MA 250的吸光度仍然可以达到很高的恢复率,表明不同的光照下,A Z O -P D MA E MA 具有很好的循环光响应性㊂23高分子材料科学与工程2019年F i g.9 C i s -t r a n s i s o m e r i z a t i o n o f a z o b e n z e ne F i g .10 R e v e r s i b l e p h o t o s e n s i t i v i t y o fA Z O -P D M A E M A p o l y-m e r s3 结论通过A T R P 聚合反应,利用偶氮苯类引发剂A Z O -B r 引发D MA E MA 聚合,合成了系列带有偶氮苯端基的A Z O -P D MA E MA 聚合物㊂利用红外光谱㊁核磁共振氢谱和G P C 等确定了其结构与相对分子质量及其分布,通过紫外-可见光分光光度计对A Z O -P D MA E MA 的光响应性进行了表征㊂结果表明,A Z O -P D MA E MA 的特征吸收峰出现在325n m 处,随着U V 光照时间的延长,其特征吸收峰的强度逐渐减弱,并趋于稳定,表明A Z O -P D MA E MA 的偶氮苯端基在U V 光照下发生了顺反异构化反应㊂用U V 和可见光对样品进行交替照射后发现其紫外特征吸收峰强度呈现周期性变化,表明A Z O -P D MA E -MA 具有可逆的光响应性,通过控制光照条件可实现对其光响应性的有效调控㊂参考文献:[1] S u nS ,L i a n g S ,X uW C ,e t a l .P h o t o r e s p o n s i v e p o l ym e r sw i t h m u l t i -a z o b e n z e n e g r o u p s [J ].P o l y m.C h e m.,2019,10:4389-4401.[2] 罗新杰,于力恒,冯玉军.C O 2响应核壳/高尔夫球型微球的制备与性能[J ].高分子材料科学与工程,2017,33(9):106-111.L u oXJ ,Y uL H ,F e n g YJ .C O 2-r e s p o n s i v ec o r e -s h e l l /g o l f b a l l -l i k em i c r o s p h e r e s :P r e p a r a t i o na n d p r o p e r t i e s [J ].P o l y m e r M a t e r i a l sS c i e n c e&E n g i n e e r i n g,2017,33(9):106-111.[3] M o n t a gn aM ,G u s k o v aO.P h o t o s e n s i t i v e c a t i o n i c a z o b e n z e n e s u r f a c t a n t s :T h e r m o d y n a m i c s o f h y d r a t i o n a n d t h e c o m p l e x f o r -m a t i o nw i t h p o l y (m e t h a c r y l i ca c i d )[J ].L a n gm u i r ,2018,34:311-321.[4] 卿鑫,吕久安,俞燕蕾.光致形变液晶高分子[J ].高分子学报,2017(11):1679-1705.X i nQ ,L üJA ,Y uY L .P h o t o d e f o r m a b l e l i q u i dc r y s t a l p o l y -m e r s [J ].A c t aP o l y m e r i c aS i n i c a ,2017(11):1679-1705.[5] K o p y s h e vA ,G a l v i nCJ ,G e n z e r J ,e t a l .P o l ym e r b r u s h e s m o d i f i e d b y p h o t o s e n s i t i v e a z o b e n z e n e c o n t a i n i n g p o l y a m i n e s [J ].P o l ym e r ,2016,98:421-428.[6] A p p i a hC ,S i e f e r m a n nK R ,J o r e w i t z M ,e t a l .S y n t h e s i sa n d c h a r a c t e r i z a t i o no fn e w p h o t o s w i t c h a b l ea z o b e n z e n e -c o n t a i n i n g p o l y (ε-c a pr o l a c t o n e s )[J ].R S CA d v .,2016,(6):6358-6367.[7] 徐悦莹,王伟,陈健壮,等.偶氮苯超分子聚合物有序多孔膜的制备与定向光调控[J ].有机化学,2018,38(8):2161-2166.X uY Y ,W a n g W ,C h e n J Z ,e t a l .P r e pa r a t i o n a n d d i r e c t i o n a l p h o t o m a n i p u l a t i o no f a z ob e n z e n ec o n t a i n i n g s u p r a m o l e c u l a r p o l -y m e r o rde r e d p o r o u sf i l m [J ].C h i n e s e J o u r n a l o fO rg a n i c Ch e m -i s t r y,2018,38(8):2161-2166.[8] 颜川,黄成进,康宏亮,等.聚甲基丙烯酰胺基偶氮苯微球的制备及其光响应性[J ].高分子材料科学与工程,2018,34(6):161-166.Y a nC ,H u a n g CJ ,K a n g HL ,e t a l .P r e p a r a t i o n a n d p h o t o -r e -s p o n s i v e b e h a v i o ro f p o l y (m e t h a c r y l a m i d o -a z o b e n z e n e )m i c r o -s p h e r e s [J ].P o l y m e r M a t e r i a l sS c i e n c e &E n g i n e e r i n g ,2018,34(6):161-166.[9] A l a e iH S ,T e h r a n iM S ,H u s a i nS W ,e t a l .P h o t o -r e g u l a t e d u l t r a s e l e c t i v ee x t r a c t i o no fa z a t i o p r i n eu s i n g an o v e l p h o t o r e -s p o n s i v e m o l e c u l a r l y i m p r i n t e d p o l y m e r c o n j u g a t e d h y p e r -b r a n c h e d p o l y m e r s b a s e dm a g n e t i c n a n o -p a r t i c l e s [J ].P o l y m e r ,2018,148:191-201.[10] Z h o uH ,X u e C ,W e i s P ,e t a l .P h o t o s w i t c h i n g o f g l a s s t r a n s i -t i o nt e m p e r a t u r e so fa z o b e n z e n e -c o n t a i n i n gp o l y m e r si n d u c e s r e v e r s i b l es o l i d -t o -l i q u i dt r a n s i t i o n s [J ].N a t .C h e m.,2017,9:145-151.[11] 魏振耀,邓永红,于海峰,等.木质素接枝偶氮苯液晶聚合物的合成与表征及光响应性能研究[J ].高分子学报,2016(6):742-749.W e i ZY ,D e n g Y H ,Y uHF ,e t a l .P r e p a r a t i o n a n d p h o t o r e -s p o n s i v e p r o p e r t i e so f l i g n i n -g r a f t a z o b e n z e n e -c o n t a i n i n g l i q u i d c r y s t a l l i n e c o p o l y m e r s [J ].A c t aP o l y m e r i c aS i n i c a ,2016(6):742-749.[12] 李惠梅,王洁,倪云洲,等. 线性-超支化 超分子聚合物的制备及光响应性自组装行为研究[J ].化学学报,2016,74(5):415-421.L iH M ,W a n g J ,N iYZ ,e t a l .S y n t h e s i s o f a l i n e a r -h y p e r -b r a n c h e ds u p r a m o l e c u l a r p o l y m e r a n d i t s l i g h t -r e s p o n s i v e s e l f -a s s e m b l y be h a v i o r [J ].A c t a C h i m i c aS i n i c a ,2016,74(5):415-421.33 第11期李继航等:偶氮苯功能聚合物的合成及光响应性43高分子材料科学与工程2019年S y n t h e s i s a n dC h a r a c t e r i z a t i o no f F u n c t i o n a l P o l y m e r sw i t hA z o b e n z e n eG r o u p a n dP h o t o s e n s i t i v i t y P r o p e r t i e sJ i h a n g L i1,2,Q i a n g Z h a n g1,M e n g g u oX u1,Y a n m a oD o n g1,X i n g Z h o u1,W u j u n M a1(1.S c h o o l o f C h e m i c a lB i o l o g y a n d M a t e r i a l sE n g i n e e r i n g,S u z h o uU n i v e r s i t y o f S c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,S u z h o u215009,C h i n a;2.K e y L ab o r a t o r y o f S y n t h e t ic a n dB i o l o g i c a lC o l l o i d s(J i a n g n a nU n i v e r s i t y),M i n i s t r y o f E d u c a t i o n,W u x i214122,C h i n a)A B S T R A C T:T h e i n i t i a t o r b r o m i n a t e d i s o b u t y r i c a c i d a z o p h e n y l e s t e r(A Z O-B r)w a s o b t a i n e db y t h e r e a c t i o n o f4-h y d r o x y a z o b e n z e n ea n d2-b r o m o i s o b u t y r y lb r o m i d e.F u r t h e r m o r e,b a s e do n A Z O-B ra s i n i t i a t o r,2-(d i m e t h y l a m i n o)e t h y lm e t h a c r y l a t e(D MA E MA)a s m o n o m e r,as e r i e so f p o l y[2-(d i m e t h y l a m i n o)e t h y l m e t h a c r y l a t e]c a p p e dw i t ha z o b e n z e n e t e r m i n a l g r o u p(A Z O-P D MA E MA)p o l y m e r sw e r e d e s i g n e d a n d p r e-p a r e db y a t o mt r a n s f e r r a d i c a l p o l y m e r i z a t i o n(A T R P)w i t hc h a n g i n g t h e r a t i oo fA Z O-B r a n dD MA E MA. T h e s t r u c t u r e s,m o l e c u l a rw e i g h ta n dd i s t r i b u t i o no f t h eA Z O-b r i n i t i a t o ra n d A Z O-P D MA E MA p o l y m e r s w e r e c h a r a c t e r i z e db y F T-I R,1H-NM Ra n dG P C.T h e p h o t o r e s p o n s i t i v i t yp r o p e r t i e so fA Z O-P D MA E MA p o l y m e r sw e r em e a s u r e d b y U V-V i s s p e c t r o p h o t o m e t e r.T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e s t r e n g t h o f t h e c h a r a c t e r-i s t i c a b s o r p t i o n p e a ko f t h e p o l y m e r s a t325n md e c r e a s e sw i t h t h e i n c r e a s e o fU Vi r r a d i a t i o n t i m e,a n d r e a-c h e s e q u i l i b r i u ma f t e r37m i no f i r r a d i a t i o n;t h e l e s s r e l a t i v e c o n t e n t o f a z o b e n z e n e g r o u p i nt h e p o l y m e r i s b e n e f i c i a l t o t h e p h o t o i s o m e r i z a t i o n;A Z O-P D MA E MA p o l y m e r s s h o wa r e c y c l a b l e l i g h t r e s p o n s e u n d e r t h e a l t e r n a t e i r r a d i a t i o no fU Va n dv i s i b l e l i g h t.K e y w o r d s:a z o b e n z e n e;f u n c t i o n a l p o l y m e r s;a t o mt r a n s f e r r a d i c a l p o l y m e r i z a t i o n;p h o t o s e n s i t i v i t y(上接第28页㊂c o n t i n u e d f r o m p.28)S o l u t i o nP o l y m e r i z a t i o no fM e t h y lM e t h a c r y l a t e i n t h eC h a n n e l s o f S B A-15w i t hV a r i o u sP o r e S i z e s b y R e v e r s eA t o mT r a n s f e rR a d i c a l P o l y m e r i z a t i o nL a n m e iQ i n,H o n g w a n g Z h o u,F a a i Z h a n g(C o l l e g e o f M a t e r i a l sS c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g,G u i l i nU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,G u i l i n541004,C h i n a) A B S T R A C T:M e t h y lm e t h a c r y l a t e(MMA)w a s p o l y m e r i z e dw i t hd i f f e r e n t p o r e s i z e s o f S B A-15a sm i c r o r e a c-t o r b y r e v e r s e a t o mt r a n s f e r r a d i c a l p o l y m e r i z a t i o n(R A T R P).T h e p o r e p a r a m e t e r s,c r y s t a l s t r u c t u r e s a n d m o r p h o l o g i e s o f t h em e s o p o r o u sm a t e r i a l s a n do b t a i n e d p r o d u c t sw e r ec h a r a c t e r i z e db y n i t r o g e na d s o r p t i o n t e s t,X-r a yp o w d e r d i f f r a c t i o n(X R D),t r a n s m i s s i o n e l e c t r o nm i c r o s c o p y(T E M),r e s p e c t i v e l y;t h e t h e r m o-g r a v i m e t r y a n a l y s i s(T G A),d i f f e r e n t i a ls c a n n i n g c a l o r i m e t r y(D S C),g e l p e r m e a t i o n c h r o m a t o g r a p h y (G P C),a n dh y d r o g e nn u c l e a rm a g n e t i c r e s o n a n c e(1H-NM R)w e r e a p p l i e d t od e t e r m i n e t h e a m o u n t s o f t h e p o l y m e r s i nS B A-15,g l a s s t r a n s i t i o nt e m p e r a t u r e(T g),m o l e c u l a rw e i g h t,a n ds t e r e o s c o p i cd e g r e eo f t h e p o l y m e r s.T h e r e s u l t s s u g g e s t t h a tMMAi s p o l y m e r i z e d s u c c e s s f u l l y i n t h e c h a n n e l s o f S B A-15w i t hd i f f e r-e n t p o r e s i z e s.T h em e s o p o r o u s s t r u c t u r e s o f t h e P MMA/S B A-15c o m p o s i t e s a r em a i n t a i n e d,b u t t h e s p e c i f i c s u r f a c e a r e a a n d p o r e v o l u m e d e c r e a s e.T h em o l e c u l a rw e i g h t o f t h e i n n e r p o l y m e r s i s i n c r e a s e dw i t h t h e p o r e s i z e so f S B A-15,m o r e t h a n1.25t i m e s i n n u m b e r a v e r a g em o l e c u l a rw e i g h t i s r e a c h e d,a n d T g i n c r e a s e s18.4ħa tm o s t,a n d t h e s y n d i o t a c t i c r a t i o s o f P MMAa r e i m p r o v e d g r a d u a l l y.K e y w o r d s:m e s o p o r o u s m a t e r i a l;S B A-15;r e v e r s ea t o mt r a n s f e rr a d i c a l p o l y m e r i z a t i o n;m e t h y lm e t h a c r y-l a t e;c o n f i n e m e n t e f f e c t。
含氟偶氮苯光响应性聚合物的合成及性能_李向亮
a. KMnO4 FeSO4 ·7H2 O,CH2 Cl2 ,reflux, 15 h; b. tBuOH,KOH,reflux, 3 h; c. MAC,TEA,CH2 Cl2 , 24 h.
10 , 11] — —六氰合铁酸钾氧化法,但未得到全氟偶氮苯( 1 ) ,而是 我们曾采用文献[ 中报道的方法— [12 ] 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10其副产物2 , 八氟吩嗪,且分离过程相当繁琐. 而采用次氯酸钠氧化法 得到混合产 物,收率仅有 21. 0% ,本文采用环境友好型负载催化剂
[3 ] 合物无法比拟的性能 ,由于 C —F 的键能较高,使含氟聚合物的骨架稳定,具有耐热、耐化学品性、 耐久性及耐候性; F 原子的原子半径较小,含氟聚合物具有不粘性、低摩擦性、疏水性、低溶解性及防
腐蚀性等独特表面性能; F 原子的极化率低,使含氟聚合物具有优良的高绝缘性、低介电常数和高透 [4 ~ 8 ] . 光性能. 在涂料、石油化学、化学 工 程、电 子、新 材 料 及 精 细 化 工 等 领 域 有 广 阔 的 应 用 前 景 Jarman等[9]发现羟基含氟偶氮苯是男性激素生物合成的抑制剂 ,对其光化学性质及作为含氟聚合物智 能材料的研究尚未见报道. 本文报道了可聚合的含氟偶氮苯的合成及表征 ,并以其为功能单体制备三 维交联光刺激响应性聚合物,研究了该聚合物在甲苯悬浮液中的光异构化性质 .
刺激响应性材料是指在特定的外部刺激 ( 如光、温度、pH 值、电场及离子强度等) 的作用下,物理 性质和化学性质发生相应变化的材料 . 光照射具有清洁,易于控制,不改变被测物周围环境的优点, 在刺激响应性材料制备中备受关注 . 偶氮苯在光的照射下具有顺反异构现象 ,其顺反异构体可以引起 [1 ] 分子的几何结构和偶极矩发生较大的变化 ,常用作光刺激响应性材料的功能单体 . 通常基于偶氮苯
可见光响应型高分子材料的合成及光催化性能研究
可见光响应型高分子材料的合成及光催化性能研究合成可见光响应型高分子材料并探索其光催化性能概述:可见光催化材料是当前材料科学和环境领域的热点之一,因其具有广泛的应用前景,引起了人们的广泛关注。
本文将探讨可见光响应型高分子材料的合成方法及其在光催化领域的应用。
引言:光催化技术具有无污染、选择性、低成本等优点,被认为是解决环境污染和能源短缺的一种有效途径。
可见光催化材料的研究和开发成为了当前的热门研究课题。
高分子材料作为一类重要的光催化材料,在可见光区域表现出较高的光催化性能,具有较大的应用潜力。
一、可见光响应型高分子材料的合成方法1.1 共轭聚合物的合成共轭聚合物作为一种重要的可见光响应型高分子材料,其合成方法多种多样。
最常用的方法是通过在聚合反应中引入含有共轭结构的单体,例如噻吩、咔唑、苯并咪唑等。
这些单体的引入使得聚合物具有较好的电子传导性,从而提高了光催化性能。
1.2 具有纳米结构的高分子材料的制备将高分子材料制备成纳米结构,可以增加其比表面积和反应活性,提高可见光催化性能。
制备纳米结构的方法包括溶液法、热分解法、溶胶凝胶法等。
其中,溶胶凝胶法是一种常用且有效的方法,通过溶胶凝胶反应使得高分子材料形成纳米颗粒或纳米膜,从而提高其光催化活性。
二、可见光响应型高分子材料的光催化性能研究2.1 光催化活性的评价方法评价材料的光催化活性是了解其应用价值的重要手段。
常用的可见光催化活性评价方法有降解有机染料、光解水制氢等。
其中,降解有机染料是一种常用的方法,通过观察有机染料的消除与催化剂的光照时间和剂量之间的关系,来评估材料的光催化活性。
2.2 影响光催化活性的因素影响可见光响应型高分子材料光催化活性的因素很多,包括材料的吸光性能、能级结构、晶体结构等。
此外,合成方法和纳米结构对材料的光催化活性也有重要影响。
研究这些因素对光催化活性的影响,对于进一步提高可见光响应型高分子材料的光催化性能具有重要意义。
三、可见光响应型高分子材料的应用前景3.1 水处理领域高分子光催化材料在水处理领域具有广泛的应用前景。
偶氮苯聚合物光致表面调制效应及应用
偶氮苯聚合物光致表面调制效应及应用
赵鹭明;王立军
【期刊名称】《高分子材料科学与工程》
【年(卷),期】2003(19)1
【摘要】简要介绍了偶氮苯聚合物光致表面调制效应的特性 ,综合评述了近年来偶氨苯聚合物光致表面调制效应的研究概况。
【总页数】4页(P6-9)
【关键词】偶氮苯聚合物;光致表面调制效应;应用;激光诱导;同分异构化;光栅【作者】赵鹭明;王立军
【作者单位】清华大学工程物理系
【正文语种】中文
【中图分类】TQ326.9
【相关文献】
1.偶氮苯聚合物薄膜光致表面调制效应研究 [J], 赵鹭明;王立军
2.偶氮苯聚合物薄膜光致表面调制效应研究(Ⅱ) [J], 赵鹭明;王立军
3.偶氮苯聚合物的光致各向异性光栅与表面光栅 [J], 黄淳
4.偶氮苯聚合物的光致异构与分子链段的取向效应 [J], 谢仲辉;黄淳;黄新邦;陈颖宇;文锦辉;邹永德;林位株;张灵志;梁兆熙
5.光致固液转变型偶氮苯聚合物的合成与光响应性能 [J], 李晓丽;赵霄雷;彭锦雯;许建;马丽丽;刘远立;邓卫星
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
含偶氮苯光响应性表面活性剂的研究进展
某 些特殊 的性 质 ,这 些特 殊表 面活性 剂在溶 液 中可 以形成 胶束 、囊泡 、液 晶等有 序结 构 。并 对外 界环
境 刺 激 具 有 一 定 的 响 应 ,通 过 控 制 和 改 变 表 面 活 性
药物 的溶解 、稳 定 和转运 的 目的 。2 0世 纪末 以来 ,
一
些 具有 特殊结 构 的新 型 响应 性表 面活性 剂被 相继
究进展 ,并 对其今后 的研 究开发 方 向及发展 趋 势进 行 了展 望 。 关 键词 :光 响应 :表 面活性剂 :偶 氮苯 中图分 类号 :T Q 4 2 3 文献标 志码 :A 文章编 号 :1 0 0 9 — 9 2 1 2 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 0 0 6 — 0 5
s u fa c t a n t s c o n t a i n i n g a z o be n z e n e g r o u p we r e b r i e f l y r e v i e we d, a nd t h e f u t ur e d e v e l o p me n t wa s p r o s pe c t e d. Ke y wo r ds: p h o t o —r e s p o n s i v e; s u fa c t a n t s ;a z o b e n z e n e
t ( )c i s i s o me r s .T he g e n e r a l s y n t h e s i s. a g g r e g a t i o n f o r ma t i o n a n d s e l f - a s s e mb l e d a g g r e g a t i o n o f p h o t o-r e s p o ns i v e
一种含氟可聚合光引发剂的合成及光聚合性能研究
第4 7 卷第 6 期
2 0 1 7 年 6 月
涂 料 工 业
PAI NT & C0ATI NGS I NDUS TRY
Vo 1 . 4 7 No . 6
J u n . 2 0 1 7
一
种 含 氟 可 聚 合 光 引 发 剂 的 合 成 及 光 聚 合 性 能 研 究
张 娜 , 王 磊 , 聂 俊 , 杨金 梁 ( 1 . 北京化 工大学
常州先进 材料研 究院 , 江 苏常 州 2 1 3 0 0 0 ; 2 . 北京化 工大学材料科 学与
工程 学院 , 北京 1 0 0 0 2 9 ;3 . 北京化 工大 学理 学院, 北京 1 0 0 0 2 9 )
摘 要: 以4 一 氟一 4 一 羟基 二苯 甲酮 和 丙烯 酰 氯 为原 料 , 采 用 酰基 化 反 应 合 成 了一 种 含 氟 可 聚合
4 一f lu o r o p h e n y l 一4 一h y d r o x y p h e n y l b e n z o p h e n o n e a n d a c r y l o y l c h l o r i d e a s r a w ma t e ia r l s v i a a n
二苯 甲酮类 光 引发剂 ( F B P A c ) 。通 过 紫 外 光 谱研 究 了 F B P A c的吸 收 、 降 解 以及 迁 移 性 能 , 并利 用 实
RAFT活性聚合法制备光响应型偶氮苯聚合物
RAFT活性聚合法制备光响应型偶氮苯聚合物刘长玲;杨俊峰;宋岩【摘要】以6-(4'-甲氧基-4-氧基偶氮苯)甲基丙烯酸乙酯(AzoMA)为单体,三硫代碳酸酯(DMP)为RAFT试剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用可逆加成-裂解链转移聚合法制备了偶氮苯聚合物(PAzoMA),其结构和性能经1H NMR,FT-IR,GPC和UV-Vis表征.结果表明:PAzoMA结构规整,分子量分布较窄(1.25),在光照下可发生构型反转.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2015(023)009【总页数】3页(P867-869)【关键词】偶氮苯;光响应;RAFT聚合;制备;构型反转【作者】刘长玲;杨俊峰;宋岩【作者单位】吉林化工学院材料科学与工程学院,吉林吉林132022;中国石油吉林石化公司研究院,吉林吉林132022;吉林化工学院材料科学与工程学院,吉林吉林132022【正文语种】中文【中图分类】O623.626;O631.5偶氮苯聚合物在光照下可发生可逆的构型反转或分子取向重排,具备独特的光敏感性[1-2]。
偶氮苯聚合物在信息储存、液晶材料和集成光学等领域具有巨大的应用潜力[3]。
目前,大多数偶氮苯聚合物均通过普通自由基聚合或无规共聚法合成,结构规整性低和分子量分布较宽等缺点限制了其应用。
可逆加成-断裂转移聚合法(RAFT)[4-5]具有操作简便、适用单体范围广泛和聚合条件温和等优点,为偶氮苯聚合物的制备提供了新思路。
本文以6-(4'-甲氧基-4-氧基偶氮苯)甲基丙烯酸乙酯(AzoMA,Chart 1)为单体,三硫代碳酸酯(DMP)为RAFT试剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用RAFT聚合法制备了偶氮苯聚合物(PAzoMA),其结构和性能经1H NMR,FT-IR,GPC和UV-Vis表征。
结果表明:PAzoMA结构规整,分子量分布较窄,在光照下可发生构型反转。
Chart 11 实验部分1.1 仪器与试剂UV-1240型紫外-可见分光光谱仪;Varian P1HS-400 MHz型核磁共振仪;IR Trace型傅里叶变换红外光谱仪(KBr压片);Waters e2695型凝胶渗透色谱仪。
一种含氟可聚合光引发剂的合成及光聚合性能研究
一种含氟可聚合光引发剂的合成及光聚合性能研究张娜;王磊;聂俊;杨金梁【摘要】以4-氟-4'-羟基二苯甲酮和丙烯酰氯为原料,采用酰基化反应合成了一种含氟可聚合二苯甲酮类光引发剂(FBPAc).通过紫外光谱研究了FBPAc的吸收、降解以及迁移性能,并利用实时红外(RT-IR)研究了FBPAc的光聚合动力学行为.结果表明:FBPAc的最大吸收峰在256.2 nm处,与二苯甲酮(BP)最大吸收峰(251.0 nm)相比略微红移;FBPAc的相对迁移率仅为BP的15%.%A polymeric photoinitiator containing fluorine (FBPAc) was prepared by using 4-fluorophenyl-4'-hydroxyphenyl benzophenone and acryloyl chloride as raw materials via an acylation reaction.The UV-vis absorption spectra was applied to study the absorption,degradation and migration performance of FBPAc.The real-time infrared spectroscopy (RT-IR)was used to investigate the photopolymerization kinetics of FBPAc.The results showed that the maximum absorption peak of FBPAc was 256.2 nm and gave a little red shift as compared with BP(251.0 nm).Moreover,the relative migration rate of FBPAc was only 15% of BP.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)006【总页数】6页(P1-6)【关键词】光聚合;含氟光引发剂;可聚合;低迁移【作者】张娜;王磊;聂俊;杨金梁【作者单位】北京化工大学常州先进材料研究院,江苏常州213000;北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029;北京化工大学常州先进材料研究院,江苏常州213000;北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029;北京化工大学理学院,北京100029;北京化工大学常州先进材料研究院,江苏常州213000【正文语种】中文【中图分类】TQ637.83*通信联系人光固化在许多重要技术领域已经得到广泛的应用,特别是因为它本身的优势,低VOC释放,是一种绿色技术,主要应用在快速固化涂层、印刷油墨及胶粘剂等方面[1-2]。
一种光响应型偶氮苯基自组装复合物及其制备方法[发明专利]
专利名称:一种光响应型偶氮苯基自组装复合物及其制备方法专利类型:发明专利
发明人:邱永福,范洪波,程志毓,常学义,牛军峰
申请号:CN201710701109.1
申请日:20170816
公开号:CN107383370A
公开日:
20171124
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开一种光响应型偶氮苯基自组装复合物及其制备方法,自组装复合物具有如下所示的结构式:其中,R=‑CH;x/(x+y)=0.64,x为大于0的整数,y为大于等于0的整数;*表示此处连接着乙烯亚胺链段。
本发明自组装复合物bPEI‑C8的侧链烷基处于晶态,自组装复合物bPEI‑C8为层状介晶态结构。
通过紫外可见吸收光谱分析发现,自组装复合物bPEI‑C8膜具有良好的可逆的光响应性,该自组装复合物bPEI‑C8有望在光响应自组装材料领域有良好的应用。
申请人:东莞理工学院
地址:523808 广东省东莞市松山湖大学路1号
国籍:CN
代理机构:广东前海律师事务所
更多信息请下载全文后查看。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
a. KMnO4 FeSO4 ·7H2 O,CH2 Cl2 ,reflux, 15 h; b. tBuOH,KOH,reflux, 3 h; c. MAC,TEA,CH2 Cl2 , 24 h.
10 , 11] — —六氰合铁酸钾氧化法,但未得到全氟偶氮苯( 1 ) ,而是 我们曾采用文献[ 中报道的方法— [12 ] 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10其副产物2 , 八氟吩嗪,且分离过程相当繁琐. 而采用次氯酸钠氧化法 得到混合产 物,收率仅有 21. 0% ,本文采用环境友好型负载催化剂
[3 ] 合物无法比拟的性能 ,由于 C —F 的键能较高,使含氟聚合物的骨架稳定,具有耐热、耐化学品性、 耐久性及耐候性; F 原子的原子半径较小,含氟聚合物具有不粘性、低摩擦性、疏水性、低溶解性及防
腐蚀性等独特表面性能; F 原子的极化率低,使含氟聚合物具有优良的高绝缘性、低介电常数和高透 [4 ~ 8 ] . 光性能. 在涂料、石油化学、化学 工 程、电 子、新 材 料 及 精 细 化 工 等 领 域 有 广 阔 的 应 用 前 景 Jarman等[9]发现羟基含氟偶氮苯是男性激素生物合成的抑制剂 ,对其光化学性质及作为含氟聚合物智 能材料的研究尚未见报道. 本文报道了可聚合的含氟偶氮苯的合成及表征 ,并以其为功能单体制备三 维交联光刺激响应性聚合物,研究了该聚合物在甲苯悬浮液中的光异构化性质 .
[2 ] 的光刺激响应性材料是将响应性单元偶氮苯作为支链嫁接到线性聚合物的骨架上 ,制得光响应性功 能材料. 将响应性单元嫁接到刚性的三维聚合物中 ,制得光刺激响应性聚合物,用于控制化学物质和
药物的输送、分析物的分离和环境污染物的提取等领域的工作尚未见报道 . 在溶剂中三维交联聚合物 具有易于回收,经处理后可重复使用的优点,常用作萃取材料的固定相. 含氟聚合物具有其它同类聚
1
1. 1
实验部分
试剂与仪器
1, 2, 3, 4, 5BuOH ) 购自 Acros 试剂公司; 三羟甲基 五氟苯胺、KMnO4 、FeSO4 ·7H2 O 及叔丁醇 ( t丙烷三甲基丙烯酸酯( TRIM) 、乙二醇二甲基丙烯酸酯 ( EDGMA ) 及偶氮二异丁腈 ( AIBN ) 购自 Aldrich 试剂公司; 其它试剂均为市售分析纯. 甲苯用金属钠回流处理,储存在 4A 分子筛中. 甲基丙烯酰氯 ( MAC ) 由甲基丙烯酸与氯化亚砜反应制得 ( b. p. 96 ~ 98 ℃ ) . 1 H NMR 和19 F NMR 由 Varian YH300 300 MHz 核磁共振仪测定,以四甲基硅( TMS) 为内标; 元素分析由 Leco CHN900 元素分析仪测定; 熔点由 Electrotheromal 1A 8103 熔点仪测定; 红外光谱由 Perkin Elmer Moderl FTIR 1600 红外光谱仪测定; 以
MS、元素 作用下醇解,进行丙烯酰化反应,得到光响应性的功能单体 4甲基丙烯酰氧基九氟偶氮苯 ,用 GC分析及 NMR 等方法对功能单体进行表征 ,并研究了其光异构化性能 . 以 4甲基丙烯酰氧基九氟偶氮苯 ( MANFAB) 为功能单体,与十字交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 ( TRIM) 在自由基引发下合成了光响应 性的三维交联聚合物,并研究了其光响应性质 . 关键词 全氟代偶氮苯; 4甲基丙烯酰氧基九氟偶氮苯 ; 光刺激响应聚合物 O631. 2 文献标识码 A 0790 ( 2011 ) 11270605 文章编号 0251中图分类号
[13 ]
的方法,将 KMnO4 负载在 FeSO4 ·7H2 O 上
[9 ] 氧化偶联得到化合物 1 ,收率为 36. 3% ,且后处理简单. 第二步采用 Jarman 等 的方法,以叔丁醇作 溶剂,在强碱 KOH 作用下水解全氟偶氮苯得到 4羟基九氟偶氮苯( 2 ) ,收率约为 55. 8% ,同时也获得
Vol. 32
2011 年 11 月
高等学校化学学报
CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES
No. 11
2706 ~ 2710
含氟偶氮苯光响应性聚合物的合成及性能
李向亮,唐 倩,郭聪聪,马 荣,常文斌,龚成斌
( 西南大学化学化工学院 ,重庆 400715 ) 摘要 2, 3, 4, 5以 1, 五氟苯胺为原料,FeSO4 ·7H2 O 负载的 KMnO4 为氧化剂,制得全氟代偶氮苯,在 KOH
瓶置于 65 ℃ 油浴中反应 18 h,过滤混合液,滤饼分别用 10 mL 甲苯、乙腈和丙酮洗涤,除去未反应的 含氟偶氮苯功能单体,置于 50 ℃ 真空干燥箱中干燥至恒重,得到 PT6A1 黄 色 粉 末 2. 28 g,收 率 91. 6% ,FTIR ( KBr ) , ν / cm - 1 : 2965 ( ν C—H aliphatic ) , 1726 ( ν C 珓 aromatic) . 1. 6
NH2 → F F F
師
師
N F
F
F
→ F F
N F
F
F
→ F F
N F
帩
F
b
師
N
பைடு நூலகம்
師
帩
OH
c
師
N F
師
F
F
師
F
F
師
帩
O F
1 Scheme 1
2 Synthetic routes of fluoroazobenzene( MANFAB)
3 ( MANFAB)
刺激响应性材料是指在特定的外部刺激 ( 如光、温度、pH 值、电场及离子强度等) 的作用下,物理 性质和化学性质发生相应变化的材料 . 光照射具有清洁,易于控制,不改变被测物周围环境的优点, 在刺激响应性材料制备中备受关注 . 偶氮苯在光的照射下具有顺反异构现象 ,其顺反异构体可以引起 [1 ] 分子的几何结构和偶极矩发生较大的变化 ,常用作光刺激响应性材料的功能单体 . 通常基于偶氮苯
O
methacrylic ester ) , 1511 ( ν C
C
功能单体和聚合物的光响应性测试 -5 用重蒸的甲苯作溶剂,配制 7. 5 × 10 mol / L 化合物 3 溶液,取 3. 0 mL 溶液置于带聚四氟乙烯螺 旋塞的石英吸收池( 光学路径 1. 0 cm) 中,用 315 nm 单色光照射,每隔一定时间用紫外可见光谱仪测 定其特征峰的变化,直至最大吸收波长 315 nm 处吸收峰达到最小光学稳定态后,改用 430 nm 单色光 照射,每隔一定时间用紫外可见光谱仪监测其特征峰的变化,直至 315 nm 处吸收峰达到最大光学稳 定态. 将 2. 0 mg 聚合物和 3. 0 mL 甲苯制成悬浮液置于带聚四氟乙烯螺旋塞的石英吸收池内 ,在光照 过程中,用磁力搅拌维持悬浮状态,采用与功能单体相同的光响应性测试方法测定紫外 可见光谱.
No. 11
李向亮等: 含氟偶氮苯光响应性聚合物的合成及性能
2707
GY13 型高压汞灯( 天津拓普仪器有限公司) 为光源,通过 DS3 光栅单色仪 ( 天津拓普仪器有限公司 ) Vis ) 由 HewlettPackard 获得波长为 315 和 430 nm 的 单 色 光,狭 缝 宽 度 4 mm; 紫 外可 见 光 谱 ( UV8425A 紫外可见光谱仪测定; 气质联谱由 Agilent 6890 和 Agilent 5973 四极检测器测定. 1 . 2 全氟偶氮苯( 1 ) 的合成 将 15. 0 g KMnO4 和 15. 0 g FeSO4 ·7H2 O 在研钵中充分研细,得到深红色的负载均相氧化剂固体 2, 3, 4, 5混合物. 在 250 mL 三口瓶中加入 5. 6 g 1 , 五氟苯胺和 120 mL 二氯甲烷,在搅拌下,分批加入 制得的氧化剂,约 1 h 加完,将混合物回流反应 15 h ,TLC 跟踪反应,直到观察不到原料点为止. 将反 应液冷却至室温,过滤,用二氯甲烷洗涤滤饼,有机相用 30 mL 饱和氯化钠水溶液洗涤,无水 MgSO4 干燥,旋去溶剂,剩余物经硅胶柱层析分离,石油醚 ( 60 ~ 80 ℃ ) 为洗脱剂,得到全氟偶氮苯 ( 1 ) 桔红 [10 ] MS,m / z: 362. 色固体 1. 90 g,收率 36. 3% ,m. p. 141 ~ 142 ℃ ( 文献值 : 142 ~ 143 ℃ ) ,GC1. 3 4羟基九氟偶氮苯( 2 ) 的合成 BuOH) ,得到红色溶液,再加 在 50 mL 圆底烧瓶中,加入 1. 8 g 全氟偶氮苯( 1 ) 和 30 mL 叔丁醇( t0. 56 g KOH , , 3 h , TLC 入 固体 生成深红色溶液 加热回流反应 跟踪反应进程,反应结束后,冷却至室 温,用 1. 0 mol / L 盐酸调节混合液的 pH 值为 7. 0. 混合物旋转蒸发浓缩至近干,剩余物经硅胶柱层析 分离,石油醚( 60 ~ 80 ℃ ) 和乙酸乙酯( 体积比为 1∶ 1 ) 为洗脱剂,得到 4羟基九氟偶氮苯 ( 2 ) 桔红色固
2
2. 1
结果与讨论
功能单体的合成 2, 3, 4, 5用 KMnO4 负载在 FeSO4 ·7H2 O 上的氧化法来氧化 1 , 五氟苯胺得到相应的全氟偶氮苯
2708
高等学校化学学报
Vol. 32
( 1 ) ,合成方法简便,合成路线见 Scheme 1.