ATRP法合成聚丙烯酸-b-聚丙烯酰胺基偶氮苯共聚物及其光响应性的研究的中期报告

ATRP法合成聚丙烯酸-b-聚丙烯酰胺基偶氮苯共聚物及其光响应性的研究的中期报告【摘要】本研究采用原子转移自由基聚合(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，并通过红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱等手段对其结构进行了表征。选用紫外可见光谱仪对共聚物的光响应性进行了研究，结果表明，PAA-b-PANADA共聚物具有良好的光致变色性能，且对紫外光具有很高的响应度。【关键词】ATRP法；PAA-b-PANADA共聚物；光响应性【正文】1.引言随着人们对响应性材料研究的深入，越来越多的人们开始关注光响应性材料的研究。光响应性材料指的是当受到光照或光照强度发生改变时，材料的某些性质会发生变化，例如颜色、形态和化学反应等。其中，光致变色材料是一类能随着光照而改变颜色的材料，具有广泛的应用前景，比如开关、储存等领域。本研究选择了聚丙烯酸-b-聚丙烯酰胺基偶氮苯(PAA-b-PANADA)共聚物作为研究对象，采用原子转移自由基聚合(ATRP)法进行合成，并对其结构进行了表征。同时，选用紫外可见光谱仪对共聚物的光响应性进行了研究。2.实验2.1合成PAA-b-PANADA共聚物采用ATRP法合成PAA-b-PANADA共聚物。实验步骤如下：(1)合成负载引发剂：取0.5g二氯乙烷、0.011g2,2'-联氮双(4-溴苯甲酰)、0.110gCuBr、0.531g2,2'-联氮双(2-甲基-2-丙烯酰氧基)乙酯，经反应后得到红色晶体。(2)合成PAA-b-PANADA共聚物：取甲基丙烯酸(CAA)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、偶氮苯二甲酰胺(DA)，按一定摩尔比例混合后加入去离子水中，加入负载引发剂，进行ATRP聚合，反应过程中调节温度和时间，控制聚合程度，将反应产物得到。2.2表征PAA-b-PANADA共聚物通过红外光谱、核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)等手段对PAA-b-PANADA共聚物进行表征。(1)红外光谱：采用Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)对共聚物进行了分析，结果见图1。(2)核磁共振：采用NMR对产物进行了分析，确定化合物的结构。(3)GPC：采用凝胶渗透色谱对产物进行了分析，确定其相对分子质量。2.3光响应性研究采用紫外可见光谱仪对共聚物的光响应性进行研究。将共聚物溶解于甲醇中，并使用紫外可见光谱仪对其进行测试，测量其在不同波长下的吸光度变化。3.结果与分析3.1表征结果(1)红外光谱分析结果见图1，可以看出，PAA-b-PANADA共聚物中有PAA、PANADA基团的伸缩振动作用带。(2)核磁共振分析结果确定了PAA-b-PANADA共聚物的结构。(3)GPC分析结果表明，PAA-b-PANADA共聚物的相对分子质量为10,000g/mol左右。3.2光响应性研究结果将PAA-b-PANADA共聚物溶解于甲醇中，然后在紫外光谱仪中进行测试，结果如图2所示。从图中可以看出，PAA-b-PANADA共聚物在紫外光照射下具有很好的光致变色性能，且对紫外光具有很高的响应度。【结论】本研究采用ATRP法合成了PAA-b-PANADA共聚物，并通过红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱等手段表征了其结