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爱游戏体育app赞助意甲:材料系支部党员刘仁教授团队在《自然.通讯》发表近红外光聚合的研究

发布日期:2019-08-28 17:23|浏览量:   来源:爱游戏体育app赞助意甲   文:李治全 图:邹修成;审核:潘庆伟、刘仁

以紫外光作为能量来源诱导感光材料进行固化的光聚合具有节能环保,高效快速和时间-空间可控等诸多优点,于上世纪60~70年代开始形成光固化技术并得到实际应用。经数十年光聚合基础理论与应用技术的不断发展,光固化技术在涂料、印刷、粘结等领域已形成规模市。痹诠δ懿牧现票、微电子加工以及电子产品制造等方面发挥着重要作用。但如何突破紫外光在感光材料体系中的穿透能力限制,实现体型厚尺寸材料的深层光聚合一直是感光材料领域的基础难题。

爱游戏体育app赞助意甲刘仁教授团队前期通过近红外激发上转换粒子原位发射紫外-可见光的策略,首次实现了十厘米级感光材料直接光聚合。在此基础上,为进一步提高近红外光聚合体系的聚合效率,团队将裂解型光引发剂接枝到上转换纳米粒子表面制备了新型近红外光引发剂,该引发剂在980 nm的近红外光辐照下可产生如“蒲公英”种子般扩散的活性种,引发自由基和巯-烯点击光聚合反应(图1)。接枝型引发剂内部存在的F?rster能量转移,可有效提升能量转换效率。对比物理混合体系,这种新型近红外光引发剂的自由基产率显著提高(图2),感光材料的聚合效率、活性基团转化率也都得到了明显提升(图3),为高效近红外光聚合体系及其材料发展打开了新的窗口。该研究工作近日以题为“Highly efficient dandelion-like near-infrared light photoinitiator for free radical and thiol-ene photopolymerizations”的研究论文在Nature Communications上发表。

上述研究得到国家自然科学基金(51673086, 21404048)和国家食品科学与技术一流学科计划(JUFSTR20180301)的资助。刘仁教授和伊斯坦布尔理工大学Yusuf Yagci教授为本文通讯作者,李治全副教授为文章第一作者。

原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-019-11522-0


图1“蒲公英”型近红外光引发剂的光聚合原理图

图2物理混合及接枝型光引发体系产生的自由基的电子自旋共振谱

图3感光材料中巯基及双键聚合转化率随光照时间的变化曲线图


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