ATRP法合成聚丙烯酸-b-聚丙烯酰胺基偶氮苯共聚物及其光響應(yīng)性的研究的中期報(bào)告【摘要】本研究采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)法合成了聚丙烯酸-b-聚丙烯酰胺基偶氮苯(PAA-b-PANADA)共聚物，并通過(guò)紅外光譜、核磁共振、凝膠滲透色譜等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。選用紫外可見光譜儀對(duì)共聚物的光響應(yīng)性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，PAA-b-PANADA共聚物具有良好的光致變色性能，且對(duì)紫外光具有很高的響應(yīng)度。【關(guān)鍵詞】ATRP法；PAA-b-PANADA共聚物；光響應(yīng)性【正文】1.引言隨著人們對(duì)響應(yīng)性材料研究的深入，越來(lái)越多的人們開始關(guān)注光響應(yīng)性材料的研究。光響應(yīng)性材料指的是當(dāng)受到光照或光照強(qiáng)度發(fā)生改變時(shí)，材料的某些性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，例如顏色、形態(tài)和化學(xué)反應(yīng)等。其中，光致變色材料是一類能隨著光照而改變顏色的材料，具有廣泛的應(yīng)用前景，比如開關(guān)、儲(chǔ)存等領(lǐng)域。本研究選擇了聚丙烯酸-b-聚丙烯酰胺基偶氮苯(PAA-b-PANADA)共聚物作為研究對(duì)象，采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)法進(jìn)行合成，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。同時(shí)，選用紫外可見光譜儀對(duì)共聚物的光響應(yīng)性進(jìn)行了研究。2.實(shí)驗(yàn)2.1合成PAA-b-PANADA共聚物采用ATRP法合成PAA-b-PANADA共聚物。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)合成負(fù)載引發(fā)劑：取0.5g二氯乙烷、0.011g2,2'-聯(lián)氮雙(4-溴苯甲酰)、0.110gCuBr、0.531g2,2'-聯(lián)氮雙(2-甲基-2-丙烯酰氧基)乙酯，經(jīng)反應(yīng)后得到紅色晶體。(2)合成PAA-b-PANADA共聚物：取甲基丙烯酸(CAA)、N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、偶氮苯二甲酰胺(DA)，按一定摩爾比例混合后加入去離子水中，加入負(fù)載引發(fā)劑，進(jìn)行ATRP聚合，反應(yīng)過(guò)程中調(diào)節(jié)溫度和時(shí)間，控制聚合程度，將反應(yīng)產(chǎn)物得到。2.2表征PAA-b-PANADA共聚物通過(guò)紅外光譜、核磁共振(NMR)、凝膠滲透色譜(GPC)等手段對(duì)PAA-b-PANADA共聚物進(jìn)行表征。(1)紅外光譜：采用Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)對(duì)共聚物進(jìn)行了分析，結(jié)果見圖1。(2)核磁共振：采用NMR對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了分析，確定化合物的結(jié)構(gòu)。(3)GPC：采用凝膠滲透色譜對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了分析，確定其相對(duì)分子質(zhì)量。2.3光響應(yīng)性研究采用紫外可見光譜儀對(duì)共聚物的光響應(yīng)性進(jìn)行研究。將共聚物溶解于甲醇中，并使用紫外可見光譜儀對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，測(cè)量其在不同波長(zhǎng)下的吸光度變化。3.結(jié)果與分析3.1表征結(jié)果(1)紅外光譜分析結(jié)果見圖1，可以看出，PAA-b-PANADA共聚物中有PAA、PANADA基團(tuán)的伸縮振動(dòng)作用帶。(2)核磁共振分析結(jié)果確定了PAA-b-PANADA共聚物的結(jié)構(gòu)。(3)GPC分析結(jié)果表明，PAA-b-PANADA共聚物的相對(duì)分子質(zhì)量為10,000g/mol左右。3.2光響應(yīng)性研究結(jié)果將PAA-b-PANADA共聚物溶解于甲醇中，然后在紫外光譜儀中進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如圖2所示。從圖中可以看出，PAA-b-PANADA共聚物在紫外光照射下具有很好的光致變色性能，且對(duì)紫外光具有很高的響應(yīng)度?！窘Y(jié)論】本研究采用ATRP法合成了PAA-b-PANADA共聚物，并通過(guò)紅外光譜、核磁共振、凝膠滲透色譜等手段表征了其結(jié)