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光控诱导可控/活性自由基聚合是目前发展较为迅速的一种聚合方法,受到众多的关注。其中,应用范围最广的是光诱导原子转移自由基聚合(photoATRP)和光致电荷/能量转移可逆-加成裂解链转移聚合(PET-RAFT),并实现了各种形貌和分子量的大分子聚合物的设计与制备。光催化剂的改进促进了光诱导可控/活性自由基聚合的发展。在众多光催化剂中,半导体催化剂更加适合光诱导聚合的推广。其中,量子点的研究与应用最为引人瞩目,其所具有的超大比表面积、可调控的导带间隙、简单的制备工艺等特点,促进了其在催化领域的快速发展。目前,人们成功制备出多种半导体量子点,其光致荧光的波长已涵盖整个光谱。硒化镉量子点(CdSe QDs)的荧光波长主要在可见光区域,且所需元素储量丰富、所用热注射法工艺简单。因此,CdSe QDs通常被作为研究量子点的主要对象,甚至被当作光催化剂,用于光诱导有机聚合中。但是,该领域对量子尺寸效应与聚合的关系,并没有作深入探讨,仍存在大量研究工作需要完成。此外,量子点催化光诱导有机聚合的研究仍主要在可见光区域,对近红外光(NIR)的利用仍是一大挑战。而纳米技术的兴起,为改进半导体材料的光学性能提供了新的方向。除了调控半导体材料的尺寸外,改变形貌,同样能够使材料具备新的性能。而一维硒化镉纳米棒(CdSeNRs)通过结构维度的改变,致使其紫外吸收光的波长出现在近红外光范围,这为CdSe催化NIR诱导有机聚合提供了可能。本文利用不同形貌的CdSe进行PET-RAFT聚合和photoATRP聚合,并通过动力学研究,探讨了量子尺寸效应对聚合的影响及全波长光诱导聚合条件,此外,还对聚合的各种影响因素进行了研究。具体工作如下:1、CdSe QDs量子尺寸效应对PET-RAFT聚合的影响首先,利用热注射法,成功制备了尺寸为3.8、5.1和6.8 nm的CdSe QDs,并对其进行了详细的表征。通过一系列表征,证明了所得产物是CdSe,而且明显地观察到球型形貌,且尺寸存在变化。同时,对其进行光学性能表征,发现随着尺寸的变化,CdSe QDs的紫外吸收峰和激发峰均有明显的红移现象。随后,用不同尺寸CdSe QDs作为光催化剂,催化PET-RAFT聚合,通过动力学研究,发现QDs尺寸的增加,提升了其对光能的吸收能力和电荷传递速率,促进聚合的进行。证明量子尺寸效应对PET-RAFT存在积极的影响,即:随着尺寸的增加,PET-RAFT聚合的效果趋于理想状态。此外,通过改变其他变量进行动力学研究发现:助催化剂TEA的量增多,将有利于聚合的进行,但达到一定值后,聚合效果下降;光能的增加,同样有利于聚合的进行;而溶剂的选择对聚合也存在影响,极性越强,聚合效果越好。最后,对聚合的光控性、通用性及链末端活性进行研究。2、CdSe QDs量子尺寸效应对photoATRP聚合的影响首先,对反应体系中CuBr2的含量进行探讨,发现随着Cu含量的增加,聚合的可控性、单体转化率均在增加,但是当到达700ppm时,便不再出现明显的增加。随后,以不同尺寸的CdSe QDs催化photoATRP进行聚合,通过动力学研究,发现Red-CdSe QDs(R QDs)的催化效果较好,证明量子尺寸相应同样对photoATRP聚合存在影响,即随着尺寸的增加,有利于聚合的进行。此外,改变其他因素进行动力学研究,发现该反应体系较为复杂,需各种因素共同协调,才能实现较好的聚合结果。最后,对该体系的可控性、通用性及链末端活性进行了研究。3、全波长光下CdSe NRs催化PET-RAFT聚合首先,通过改变配体,利用热注射法,成功制备出长径比为1.6、2.0、3.3和4.1的CdSe NRs。通过一系列表征,证明所得产物为CdSe,并且清晰的观察到棒状结构及其尺寸的变化。同时,对其进行光学性能表征,发现CdSe NRs的紫吸收峰均出现在λ=600nm以后,甚至达到近红外光的范围。随后,分别以四种CdSe NRs为光催化剂,进行不同波长光下的PET-RAFT聚合。通过动力学研究证明,利用CdSe形貌的调控,成功实现了全波长光诱导的PET-RAFT聚合,而且随着长径比增加,有助于聚合的进行。甚至在近红外光下(740和800 nm),长径比4.1的CdSe NRs仍表现出优异的催化活性。此外,还对该体系的光控性、通用性及链末端活性进行了研究。4、全波长光下CdSe NRs催化photoATRP聚合首先,对反应体系中CuBr2含量进行探索,当达到400ppm时,聚合效果较好。以不同长径比的CdSe NRs作为光催化剂,成功实现全波长光诱导的photoATRP聚合。与PET-RAFT相比,在λ=740和800 nm的光下,长径比3.3和4.1的CdSe NRs催化photoATRP表现出更加优异的聚合速率。最后,同样对该反应体系的可控性、通用性及链末端活性进行了研究。总之,本文证明了:CdSe QDs的量子尺寸效应对光诱导可控/活性自由基聚合存在积极的影响,即量子点尺寸越大,越有利于聚合的进行,并进行了详细的动力学研究,为以后的工作提供参考;通过改变形貌的简单方法,能够实现全波长光下,CdSeNRs催化光诱导可控/活性自由基聚合进行反应,为设计宽波长光诱导有机聚合提供了新的思路。