【摘 要】
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二乙炔单体经过自组装后成排列有序的结构,在紫外灯的照射下能够聚合得到蓝色的聚二乙炔。在外界温度升降的刺激下,颜色可由蓝色转变为红色或者黄色。由于其自身变色不可逆,成本较高,不利于热致变色传感器的重复使用。本论文主要以聚二乙炔为基础,制备了三种聚二乙炔/无机物复合材料,实现热致可逆变色。主要工作如下:(1)在波长为254 nm的紫外照射条件下引发自组装在α-FeOOH纳米粒子表面的10,12-二十五
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二乙炔单体经过自组装后成排列有序的结构,在紫外灯的照射下能够聚合得到蓝色的聚二乙炔。在外界温度升降的刺激下,颜色可由蓝色转变为红色或者黄色。由于其自身变色不可逆,成本较高,不利于热致变色传感器的重复使用。本论文主要以聚二乙炔为基础,制备了三种聚二乙炔/无机物复合材料,实现热致可逆变色。主要工作如下:(1)在波长为254 nm的紫外照射条件下引发自组装在α-FeOOH纳米粒子表面的10,12-二十五碳二炔酸(PCDA)聚合,得到聚10,12-二十五碳二炔酸/α-FeOOH纳米复合材料(聚(PCDA)/α-FeOOH),对该复合材料的结构、形貌及粒径大小通过利用XRD、SEM、DLS进行了表征。热致变色实验结果显示:复合材料在30~80℃间呈现“蓝—红”的可逆变化,考察了α-FeOOH用量、光聚合时间对聚(PCDA)/α-FeOOH纳米复合材料热致可逆变色的影响。结果显示:最佳紫外光聚合时间为15 min,加热颜色变化最快的为α-FeOOH是PCDA单体质量的33.33%时制备的聚(PCDA)/α-FeOOH复合材料,60℃完全变为红色。其λmax从650 nm蓝移至540 nm,冷热循环实验证明聚(PCDA)/α-FeOOH复合材料具有良好的稳定性。(2)以10,12-二十五碳二炔酸单体、羟基化三氧化二铝(Al2O3-OH)为原料,紫外光照条件下制备了聚10,12-二十五碳二炔酸/羟基化三氧化二铝纳米复合材料(聚(PCDA)/Al2O3-OH),经过FT-IR、SEM、TG、DSC、DLS等检测手段表征了复合材料的结构、形貌热稳定性及粒径大小。该复合材料在30~70℃间呈现出“蓝—红”的颜色可逆变化,详细考察了光聚合时间、Al2O3-OH用量对聚(PCDA)/Al2O3-OH纳米复合材料热致可逆变色的影响。实验结果表明:紫外光照时间15 min得到的蓝色聚(PCDA)/Al2O3-OH(m(PCDA):m(Al2O3-OH)=3:2)复合材料加热变色最快,50℃完全变为红色,60℃变为橙红色,且材料冷热循环具有较好的稳定性。(3)紫外光照含有不同质量比的10,12-二十五碳二炔酸、羟基化二氧化钛(TiO2-OH)的水溶液制备了聚10,12-二十五碳二炔酸/羟基化二氧化钛纳米复合材料(聚(PCDA)/TiO2-OH),利用FT-IR、SEM、TG、DSC、DLS等检测手段对该复合材料的结构、形貌、热稳定性及粒径大小进行表征。热致变色实验结果显示复合材料可在30~75℃间呈“蓝—红”的颜色可逆变化,其中紫外光照时间15min得到的蓝色聚(PCDA)/TiO2-OH(m(PCDA):m(TiO2-OH)=6:5)复合材料水相悬浮液加热变色最快,55℃完全变为红色,而蓝色聚(PCDA)/TiO2-OH/PVA薄膜复合材料色转变温度为100℃,且不具备热致可逆变色性能。
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