物理科技生物学-PHYICA

研究人员发现聚合物生产的余少群身高新光活化机制

化学 2022-03-18 00:02:09

北卡罗莱纳州立大学的特雷西·皮克 信用:你的生意怎么样 北卡罗来纳州立大学的一组研究人员展示了一种利用低能可见光从纯单体溶液中制造聚合物凝胶物体的方法

这项工作不仅为当前生产这些材料的挑战提供了一个潜在的解决方案,还进一步阐明了低能光子结合产生高能激发态的方法

聚合物产品——主要是塑料——被用于从水瓶到医疗应用的所有领域,每年生产数十亿磅这种材料

特定的聚合物可以通过一种叫做自由基聚合的方法生产,在这种方法中,单体溶液暴露在紫外线下

紫外线的高能量使反应成为可能,形成聚合物

这种方法的优点包括较少的化学废物副产物和较少的环境影响

然而,这种方法并非没有缺点

用于产生这些聚合物的高能紫外光也能降解塑料,并且不适合生产某些材料

费利克斯·恩

卡斯特拉诺,北卡罗来纳州立大学古德奈特创新杰出化学讲座教授,之前已经证明了结合低能分子的激发态以获得更强的激发态是可能的

在一项新的贡献中,卡斯特利亚诺和他的团队将一种叫做同分子三重态-三重态湮灭的过程应用于聚合物生产,通过使用较低能量的黄光或绿光来产生聚合物凝胶

研究小组将锌溶解在两种不同的纯单体——三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和丙烯酸甲酯中,然后将溶液暴露在黄光下

来自光的能量在ZnTPP中产生同分子三链体,当这些三链体结合时,它们产生一个非常短暂的S2激发态,有足够的能量驱动聚合过程

卡斯特利亚诺说:“从化学角度来看,三胞胎的寿命确实很长——它们能活几毫秒——而S2激发态只能活几皮秒,少了九个数量级。”

“这项工作的一个重要方面是证明,如果你有一种纯液体,你可以利用这种强有力的、短暂的激发态来促进重要的转化

纯净的液体确保了电子的有效转移

" 研究小组对该溶液进行了光谱分析,确定了黄色和绿色光下S2激发态的存在

卡斯特利亚诺说:“我们使用锌光子是因为它可以让你看到两种不同激发态的光发射,我们可以区分低能S1和高能S2。”

“我们知道聚合物的形成是S2激发态的直接结果,但我们也可以通过光谱来证明这一点

" 该作品出现在《化学》杂志的网上

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