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通过太阳驱动的量子点可以产生复杂的聚合物2018-02-24

通过太阳驱动的量子点可以产生复杂的聚合物

从左边起分别是赖斯大学的研究人员黄义明,Eilaf Egap和朱一帆,他们正在利用太阳能,用光敏半导体量子点作为催化剂,构建功能合成聚合物。 图片:Jeff Fitlow /赖斯大学

赖斯大学的科学家计划利用太阳能,并利用光敏量子点——微观半导体粒子作为催化剂来构建功能合成聚合物。

发光量子点仅有几纳米宽,但具有高度可调的光学和电子性质。它们开始在现代显示器中出现,但科学家也将他们应用于工业化学中。

材料科学家Eilaf Egap的Rice实验室专注于工业应用,主要研究通过光控原子转移自由基聚合的方法制备聚合物,这是一种即稳定又经济的方法。这种方法可以取代目前用分子催化剂或昂贵的过渡金属来制造像甲基丙烯酸酯(塑料常见),苯乙烯和嵌段共聚物这类聚合物材料。

博士后研究员Egap和Rice,主要作者Yiming Huang和研究生Yifan Zhu的工作在ACS Macro Letters的论文中有详细介绍。

该实验室使用包括太阳和家用灯在内的各种光源,说明分散硒化镉量子点的解决方案。这促使由基于溴化物的引发剂生成自由基原子,从而引发溶液中的丙烯酸酯单体连接在一起。因为在Egap的实验室中测试的单体没有能力终止链的扩散,所以这个过程被称为活性聚合。Egap说:“它会一直持续下去,直到它消耗掉所有的单体,或者你决定终止。”

材料科学和纳米工程以及化学和生物分子工程的助理教授Egap说,“量子点聚合展现了高度控制复杂聚合物生长的前景。她说:“这样的美妙之处在于,如果你有单体A,并且想要以特定的顺序添加单体B和C,那么你可以做到这一点。”“在无规聚合中,它们会沿着聚合物骨架随机分散。”这里和更广泛目标的一部分的含义是我们可以在许多应用中以受控和定期的方式合成有机 – 无机杂化结构。”

她预计这一过程也可能导致发现新型聚合物。一个例子是量子点光催化剂,它有一个附加的半导体聚合物,可以简化太阳能电池和其他器件的制造。

她说:“这些也可能与发光二极管,磁电子和生物成像有关,我们可以一次扩展到所有这些,这就是理想下的,但是我认为我们可以做到。”

文章来自materialstoday

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