Page 83 - 201904

第 36 卷第 4 期 精 细 化 工 Vol.36, No.4
201 9 年 4 月 FINE CHEMICALS Apr. 2019

功能材料
聚二炔酸/α-FeOOH 复合材料热致可逆变色性能

1
1
1
1
1
张亚娜 ，王俊林 ，李小妹 ，李梦佳 ，常 玥 1,2,3* ，查 飞
（1. 西北师范大学 化学化工学院，甘肃 兰州 730070；2. 生态环境相关高分子材料教育部重点实验室，
甘肃 兰州 730070；3. 甘肃省高分子材料重点实验室，甘肃 兰州 730070）
摘要：紫外光照下（=254 nm）引发自组装在 α-FeOOH 纳米粒子表面的 10,12-二十五碳二炔酸（DA）聚合，得
到聚 10,12-二十五碳二炔酸/α-FeOOH 纳米复合材料（PDA/α-FeOOH），利用 XRD、SEM、DLS 对该复合材料
的结构、形貌及粒径大小进行了表征。热致变色实验结果显示：复合材料在 30~80 ℃间呈“蓝-红”的可逆变化，
考察了 α-FeOOH 用量、光聚合时间对 PDA/α-FeOOH 纳米复合材料热致可逆变色的影响。结果显示：经紫外光
照射 10 min 聚合得到的蓝色 PDA/α-FeOOH〔m(DA)∶m(α-FeOOH)=3∶1〕复合材料加热变色最快，60 ℃完全变
为红色，最大吸收波长从 650 nm 蓝移至 540 nm，冷热循环实验证明 PDA/α-FeOOH 复合材料具有良好的稳定性。
关键词：聚 10,12-二十五碳二炔酸；α-FeOOH；复合材料；热致可逆变色；功能材料
中图分类号：TQ630 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2019) 04-0609-07

Reversible Thermochromic Properties of Polydiacetylene/
α-FeOOH Nanocomposites

1
1
1
1
1
ZHANG Ya-na , WANG Jun-lin , LI Xiao-mei , LI Meng-jia , CHANG Yue 1,2,3* , ZHA Fei
（1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Northwest Normal University, Lanzhou 730070, Gansu, China;
2. Key Laboratory of Eco-Environment-Related Polymer Materials, Ministry of Education, Lanzhou 730070, Gansu,
China; 3. Key Laboratory of Polymer Materials of Gansu Province, Lanzhou 730070, Gansu, China）
Abstract: 10,12-Pentacosadiynoic acid (DA) self-assembled on the surface of α-FeOOH nanoparticles was
irradiated with ultraviolet light (=254 nm) to obtain polydiacetylene/α-FeOOH (PDA/α-FeOOH)
nanocomposites. The structure and morphology of nanocomposites were characterized by XRD, SEM and
DLS. The results showed that PDA/α-FeOOH had a reversible change in color from blue to red between
30 ℃ and 80 ℃. The effects of irradiation time and α-FeOOH dosage on the reversible thermochromic
properties of PDA/α-FeOOH nanocomposites were investigated. The results revealed that bule PDA/α-
FeOOH nanocomposites with a mass ratio of DA to α-FeOOH of 3∶1 irradiated by UV light for 10 min
was the fastest color change. When the composites were warmed at 60 ℃, its color changed from blue to
red, and the maximum absorption wavelength happened shift-blue from 650 nm to 540 nm. The heating and
cooling cycles revealed that the PDA/α-FeOOH nanocomposites demonstrated excellently thermal stability.
Key words: poly(10,12-pentacosadiynoic acid); α-FeOOH; composites; reversible thermochromism; functional
materials
Foundation item: National Natural Science Foundation of China (21865031)

聚二乙炔是主链为烯-炔基交替的一类聚合物 [1-3] ， 色由蓝转变为红，在传感器领域有着广阔的应用前
当它受到温度 [4-5] 、pH [6-7] 、有机溶剂 [6,8] 或生物分 景 [13-14] 。然而，研究发现纯聚二乙炔随温度升降表
子 [9-12] 等外界刺激后，显示出特殊的光学性质，颜 现出的颜色转换是不可逆的，影响此类温度传感器

收稿日期：2018-09-05; 定用日期：2018-12-24; DOI: 10.13550/j.jxhg.20180660
基金项目：国家自然科学基金（21865031）
作者简介：张亚娜（1994—），女，硕士生。联系人：常 玥（1970—），女，教授，E-mail：cy70@sina.com。