美国化学学会 将一片聚丙烯加热30-150分钟会导致老化,科学家可以在放大的横截面上看到蓝色荧光
学分:改编自ACS中央科学2020,DOI: 10
1021/acscentsci
0c00133 现代社会依赖聚合物,如聚丙烯或聚乙烯塑料,用于广泛的应用,从食品容器到汽车零件到医疗器械
然而,像人一样,聚合物会老化,当它们老化时,材料变得容易开裂或断裂
现在,研究人员在美国癌症学会中心科学杂志上报道,他们已经开发出一种方法来观察随着年龄增长而出现的聚合物的变化
热量、阳光、氧气和湿度都会导致聚合物随时间降解
在早期阶段,聚合物链断裂,产生官能团,如羟基,并产生自由基,加速老化过程
科学家们已经开发了研究聚合物老化的更高级迹象的方法,但是这些技术不能提供微观的三维图像,而且大多数技术不够灵敏,不足以检测早期老化
田瑞、鲁超和他的同事们想找到一种方法来三维可视化聚丙烯和聚乙烯聚合物的老化过程
这种技术可以用来检测老化的聚合物,这样它们就可以在失效前被修复或替换成新的部件
研究人员的方法基于一种市售的荧光染料,称为DBPA,当链断裂时,它可以特异性地附着在聚合物的羟基上
研究小组将一张聚丙烯或聚乙烯薄片加热到140华氏度,然后将塑料浸泡在DPBA溶液中,用羟基对老化的部位进行染色
当研究人员在共焦显微镜下观察这些薄片时,他们发现聚合物中的老化位点——由荧光标记的羟基揭示——随着时间的推移变得更深、更宽、更频繁
当片材暴露于更高的温度时,该方法检测到更快的聚合物老化
据研究人员所知,荧光技术是第一个能够灵敏地在三维空间监测聚合物老化的技术,这将有助于在早期识别退化的聚合物
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