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郑州大学庞新厂教授团队《Polymer Chemistry》封面:半导体量子点的尺寸效应对可见光催化PET-RAFT聚合的影响
2020-09-19  来源:高分子科技

  郑州大学工程塑料研究室庞新厂教授团队近日在《Polymer Chemistry》期刊上发表封面文章“Size Effect of Semiconductor Quantum Dots as Photocatalysts for PET-RAFT Polymerization”。



  半导体量子点(QDs)具有稳定的光学性能和高效的电子转移速率。基于该固有特性,其作为催化剂,被应用到光诱导电子或能量转移驱动的可逆加成-断裂链转移(PET-RAFT)反应中,并逐渐受到广泛的关注。而QDs的量子尺寸效应对光吸收和电子转移具有显著的影响。但是,该领域的早期研究中,缺乏对量子尺寸效应的讨论。因此,研究者选取CdSe QDs作为催化剂,并制备不同尺寸的QDs,进行PET-RAFT聚合的动力学研究。实验结果表明,随着QDs尺寸的增加(图 1 a),增长速率常数(kpapp)逐渐变大,聚合速率明显增加(图 1 d),实验所得分子量与理论分子量更加接近(图1c),即活化效率(I*=Mn,th/Mn,GPC)的值更接近1。因此尺寸较大的R QDs使得该可控自由基聚合体系更加理想。随之,在催化剂为R QDs条件下,继续探讨了不同光照波长、溶剂极性等因素对PET-RAFT聚合的影响。


图 1. 不同尺寸QDs的紫外可见光吸收(UV/Vis)光谱和光致发光(PL)光谱(a),和蓝光(λ=465 nm)下,不同尺寸CdSe QDs催化MMA的PET-RAFT聚合的动力学研究:(b)ln([M]0/[M]t) vs time;(c)Mn vs monomer conversion及(d)平均聚合速率的变化趋势(conversion/time, 红色条形柱)和kpapp(黑色条形柱)。


  本项研究依托河南省活性聚合与功能纳米材料国际联合实验室。论文的第一作者为2016级博士研究生梁亚超,共同一作为2017级硕士研究生马欢欢,通讯作者为郑州大学材料科学与工程学院、河南省资源与材料工业大发排列3研究院乔晓光博士庞新厂教授。该工作得到了国家自然科学基金项目(U1804128,51973201和51703206),111计划(D18023),国家重点研发计划项目(2017YFB0307600),以及河南省博士后研究计划项目(1901007)的资助。


  论文链接: https://doi.org/10.1039/D0PY00588F

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(责任编辑:xu)
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