由新型光活化方法产生的凝胶聚合物

制造业依赖于塑料材料，并且每年生产数十亿磅的塑料，而这些过程通常会对环境造成不良影响。

现在，北卡罗莱纳州立大学(NC州立大学)的研究人员已经找到了一种更可持续的方法，该方法可以通过使用低能可见光的光活化方法，从纯单体溶液中制备聚合物凝胶物体。

与生产聚合物的典型方法相比，该方法产生的废物和环境影响更少，并证明了以前尚未发现的低能光子可以结合以产生高能激发态的方式。

该团队的发明是对称为自由基聚合的过程的一种扭曲，这是制造塑料材料的另一种方法。在该方法中，将单体溶液暴露于紫外线(UV)下以形成聚合物，这种聚合物比进行此反应的传统方法还浪费少且对环境有害。

但是，使用紫外线也有其缺点-它会降解塑料，并且只能用于生产某些材料。这就是为什么由北卡罗来纳州立大学杰出化学教授费利克斯·卡斯特拉诺(Felix Castellano)领导的团队着手寻找一种使用光将单体转化为聚合物的新方法的原因。

不断发展的过程

卡斯泰拉诺(Castellano)和他的团队先前的工作为低能分子的行为提供了新的思路，显示了将它们结合起来以达到更激发态的能力。

该团队基于这一发现，通过采用一种称为同分子三重态-三重态an灭的方法，通过使用较低能量的黄光或绿光来生产聚合物凝胶来生产聚合物。

具体来说，研究小组将锌(II)内四苯基卟啉(ZnTPP)溶解为两种不同的纯单体-三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和丙烯酸甲酯(MA)。

然后，他们将溶液暴露在黄光下，产生的能量刺激了ZnTPP中同分子三联体的形成。卡斯特拉诺说，当这些三胞胎结合时，它们会产生一个寿命极短的S2激发态，该态具有足够的能量来为光聚合反应提供动力。

他在一份新闻声明中解释说：“虽然三重态在化学意义上确实是长寿的，它们可以存活几毫秒，但S2激发态只能存活几皮秒，比皮秒少了9个数量级。”

他说，长寿的差异是这项工作的关键，因为研究人员必须证明他们可以利用这种有效而短暂的状态来促进转化。他说：“纯净的液体可确保电子有效传输。”

为了验证他们的结果，该团队对溶液进行了光谱分析，确定了在存在黄光和绿光的情况下S2激发态的存在。

他在一份新闻声明中说：“我们使用ZnTPP，是因为它使您能够看到两种不同激发态的发光，并且我们可以区分低能S1和高能S2状态。”

Castellano补充说，该反应直接导致了聚合物的形成，该团队可以通过光谱自行观察到。

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。