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第 4 期 张亚娜，等: 聚二炔酸/α-FeOOH 复合材料热致可逆变色性能 ·611·

b），而经紫外光引发聚合制备的复合材料 PFe-2（图 2c）
中针状 α-FeOOH 纳米棒分散在 PDA 片状结构的
表面。
2.1.3 动态光散射（DLS）分析
α-FeOOH、PDA 及 PFe-2 复合材料加热前、后
蓝相与红相的动态光散射尺寸分布如图 3 所示。
α-FeOOH、PDA、PFe-2 蓝相复合材料的平均粒径分
别为 584、393、423 nm，PFe-2 的平均粒径峰宽比
PDA 的宽，表明 PDA 与 α-FeOOH 形成复合物。当
加热复合体系后，PDA 的分子链运动加快，分子链
排列由有序变为无序，聚合物尺寸分布变大，PFe-2
的粒径尺寸增至 497 nm，同时 PDA 构象的变化引
起复合材料颜色由蓝变红。

图 1 PDA、α-FeOOH 及 PDA/α-FeOOH 复合材料的 XRD
谱图(a)；PDA、PDA/α-FeOOH 在 1.9附近的衍射
峰放大图(b)；α-FeOOH、PDA/α-FeOOH 在 40.6
附近的衍射峰放大图(c)
Fig. 1 XRD patterns of PDA, α-FeOOH and PDA/α-FeOOH
nanocomposites (a); Enlarged diffraction peaks of 图 3 α-FeOOH(a)、纯 PDA(b)和 PFe-2 复合材料蓝相、
PDA, PDA/α-FeOOH nanocomposites around 1.9 红相的粒径分布曲线
(b) and α-FeOOH, PDA/α-FeOOH nanocomposites Fig. 3 Dynamic light scattering spectra of α-FeOOH, PDA,
around 40.6 (c) blue phase and red phase of PFe-2 composites

2.1.2 扫描电子显微镜分析（SEM） 2.2 PDA/α-FeOOH 复合材料热致变色的研究
α-FeOOH、PDA、PDA/α-FeOOH（PFe-2）的 2.2.1 α-FeOOH 对 PDA 热致可逆变色的影响
扫描电镜图片如图 2 所示。 纯 PDA 和 PFe-2 复合材料在不同加热温度下的
颜色变化如图 4 所示。当光照聚合的蓝色 PDA 囊泡
溶液加热至 50 ℃时，颜色变为紫色，温度升至
60 ℃，完全转变为红色，持续加热到 80 ℃红色不
变，这是因为加热促进了聚 10,12-二十五碳二炔酸
中尾部的烷基、头部羧基及共轭主链这些片段的热
运动，造成 PDA 中分子链的链段重排，引起 PDA
发生颜色的转换。而温度下降后，各种片段运动变
缓，聚合物分子链排列不能恢复至蓝色构象，故 PDA
未返回初始的蓝色 [11,13] 。

图 2 α-FeOOH(a)、纯 PDA(b)和 PFe-2 复合材料(c)的扫
描电镜图片
Fig. 2 SEM images of α-FeOOH (a), pure PDA (b) and
PFe-2 composites (c)
图 4 不同温度下纯 PDA (a) and PFe-2 (b)的颜色
图 2 中，α-FeOOH、PDA 分别为堆积在一起、 Fig. 4 Photographs of PDA (a) and PFe-2 (b) at different
无序排列的针状纳米棒及边缘卷曲的薄片（图 2a、 temperatures