【摘 要】
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二炔（DA）单体在254 nm紫外光照射下或者γ射线和X射线下进行聚合可得到聚二炔（PDA）,PDA具有独特的光学特性。即在外界环境的刺激下（热、溶剂、机械应力、p H、金属离子、微生物等）,自身的颜色可由蓝色变为红色,相应蓝色对应的紫外可见吸收峰由原本的640 nm左右蓝移至540 nm左右。PDA具有的光学特性使其可作为传感器使用,但当撤销刺激后,它的颜色不能返回至原始的蓝色,如作为传感器不能
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二炔（DA）单体在254 nm紫外光照射下或者γ射线和X射线下进行聚合可得到聚二炔（PDA）,PDA具有独特的光学特性。即在外界环境的刺激下（热、溶剂、机械应力、p H、金属离子、微生物等）,自身的颜色可由蓝色变为红色,相应蓝色对应的紫外可见吸收峰由原本的640 nm左右蓝移至540 nm左右。PDA具有的光学特性使其可作为传感器使用,但当撤销刺激后,它的颜色不能返回至原始的蓝色,如作为传感器不能重复使用,增加了传感器成本。为了得到使用率较高的传感器,本论文以聚二炔为基础设计了三种具有热致可逆变色性能的复合材料,具体如下:（1）将沸石咪唑酯金属有机骨架（ZIF-8）与10,12-二十五碳二炔酸（PCDA）在低温下进行自组装后,室温下经紫外光的照射得到聚（PCDA）/ZIF-8复合材料。通过X-射线衍射分析（XRD）、红外光谱分析（FT-IR）、拉曼分析（Raman）、扫描电子显微镜分析（SEM）、动态光散射（DLS）和热重（TG）等对聚（PCDA）/ZIF-8复合材料进行形貌、结构及粒径尺寸的表征。复合材料热致可逆变色性能测试结果显示:光聚合时间3min,PCDA与ZIF-8的最佳质量比为5:2时,30～90℃可实现多次可逆热致变色,表明聚（PCDA）/ZIF-8复合材料具有良好的热致可逆变色性能。同时制作了聚（PCDA）/ZIF-8复合材料的聚乙烯醇薄膜和聚（PCDA）/ZIF-8复合材料的粉末,薄膜与粉末均显示出多次可逆热致变色性能。变色温度分为两个阶段,室温至120℃为蓝色（?）红色,120～180℃为红色（?）橙色,温度高于180℃时,复合材料失去热致可逆性能。（2）将沸石咪唑酯双金属有机骨架（CoZn-ZIF）与10,12-二十五碳二炔酸（PCDA）在低温下进行自组装,紫外光照射后得到聚（PCDA）/CoZn-ZIF复合材料。由于聚（PCDA）/CoZn-ZIF引入Zn2+,改善了聚（PCDA）/ZIF-67的热致变色不可逆。探究CoZn-ZIF中两种金属不同摩尔比、紫外光聚合时间及PCDA与CoZn-ZIF不同质量比对复合材料热致可逆变色性能的影响。光照时间为3 min,Co2+:Zn2+摩尔比高达M5时,聚（PCDA）/CoZn-ZIF仍具有良好的热致可逆变色性能。其粉末以及聚乙烯醇薄膜均有多次循环且灵敏的可逆热致变色性能,可作为温度传感器使用。（3）在聚（PCDA）/CoZn-ZIF的基础上,用X2+替代Co2+,制备了聚（PCDA）/XZn-ZIF复合材料,该材料变色温度由80℃降低至55℃。探究了低温可逆热致变色性能:随着紫外照射时间的延长,复合材料中聚合物分子量越大,撤销热刺激后不易返回蓝色。XZn-ZIF中X2+:Zn2+比例增大,返回初始蓝色所需要的时间加长,当X2+:Zn2+摩尔比为M4时,复合材料仍具有良好的热致可逆变色性能。
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