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科研进展
王亚培课题组在聚合物近红外光退火领域取得重要进展
发布时间:2014-03-20

在中国人民大学和国家自然科学基金委的支持下,我系王亚培课题组在聚合物近红外光退火领域取得了重要进展。

聚 合物退火旨在使高分子链发生松弛,进行重新排布,从而优化聚合物的某些性能或者控制聚合物的微相分离。传统的聚合物退火方法,包括热退火及溶剂退火,在实 际操作中很难实现对材料进行区域选择性的退火,同时支撑聚合物的辅助基材在退火过程中也会受到一定程度的破坏。王亚培课题组巧妙地利用近红外光热转换,解 决了聚合物难于实现区域性和选择性相变的难题,为构筑形变聚合物粒子及功能聚合物超薄膜提供了一种新方法。近期工作中,他们发展了在纸张上构筑功能性聚苯胺薄膜涂层的新方法,为制备柔性纸器件开辟了一种新途径。将质子掺杂的聚苯胺纳米线通过抽滤的方法沉积在普通滤纸上,该导电薄膜对低强度的近红外光也具有灵敏的电学响应行为,但在超过0.7 W/cm2的 光照下,聚合物薄膜出现去质子掺杂的现象,随着光照时间的延长而逐渐变为绝缘材料。研究表明,基于自身的光热转换效应,聚苯胺纳米线在去掺杂的同时也发生 了交联融合,不仅减小了网络的孔径同时也提高了薄膜的稳定性。该工作解决了聚合物退火普遍存在的两个问题并开发了聚苯胺薄膜的功能应用: 1)实现了薄膜的区域性退火,从而简便制备出具有高灵敏度的传感阵列;(2避免了薄膜退火过程中对柔性衬底的损害,获得了一种能单向通过水的薄膜,可成功应用于油水分离。

该工作发表在国际顶级化学期刊《德国应用化学》上(详见Angew. Chem. Int. Ed. 2014, DOI: 10.1002/anie.201310714,并被该杂志选为封面文章。


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