Page 113 - 《精细化工》2022年第2期

第 2 期 李心祥，等: 光固化型 ZnO/季铵化木质素基高分子染料的制备 ·317·

以从图 4b 确定，分别为 3.24 和 3.14 eV。图 4c 显示 QL、木质素、URPD 和 QL@ZnO 的红外光谱
了 QL@ZnO 对吸收紫外线产生协同作用的界面电 见图 5。可以看出，3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵
–1
子转移机理 [16–18] 。QL@ZnO 粉末在太阳光照射下， （C 6 H 15 Cl 2 NO）在 1477 cm 处对应于季铵键的伸缩
其中 ZnO 反射了太阳光的可见光波段的光，并且吸 振动峰，在 QL 和 QL@ZnO-2 中也存在，同时木质
+
收紫外光产生了界面电子，QL 中 N 转移了 ZnO 产 素红外谱图上没有季铵键的峰说明了木质素季铵化
–1
生的界面电子，有效地减少了电子-空穴对的复合， 成功改性。URPD 的曲线上 1703 cm 处 C==O 的伸
–1
从而提高了其对紫外光的吸收能力和光稳定性。 缩振动峰、1558 cm 处N—H的弯曲振动峰、1304 cm –1
–1
处 C—N 的伸缩振动峰和 1093 cm 处 C—O—C 的
–1
伸缩振动峰的出现和 2270 cm 处—NCO 特征吸收
–1
峰的消失以及 1633 cm 处 C==C 双键峰的存在 [19-20] ，
说明了 URPD 的成功合成。

图 5 QL、木质素、URPD 和 QL@ZnO 的 FTIR 谱图
Fig. 5 FTIR spectra of QL, lignin, URPD and QL@ZnO

进一步表征 DR60 和 URPD 的结构及性质，图
6a 和 b 分别表征了 URPD 的相对分子质量和热性
能。可以看出，URPD 的 M n 为 8020，使得 URPD
在这种聚合度下满足了高分子染料对相对分子质量

的要求，具有一定的成膜性和溶解性。URPD 的 T g
为–16.81 ℃，表明 URPD 在常温下有较好的灵活性，
有较好的热稳定性。图 6c 为 DR60 的核磁共振氢谱。
1 HNMR (400 MHz, CDCl 3)，δ: 14.05 (s, 1H), 8.33 (dd,

J=11.8、7.2 Hz, 2H), 7.82~7.71 (m, 2H), 7.49 (t, J= 7.9
图 4 QL、ZnO 和 QL@ZnO 的 UV-Vis 吸收曲线（a）；
ZnO 和 QL@ZnO 的带隙能量曲线（b）；QL@ZnO Hz, 2H), 7.33 (t, J=7.4 Hz, 1H), 7.28 (s, 1H), 7.19 (d,
J=7.8 Hz, 2H), 6.39 (s, 1H)。表明 DR60 有可以反应
吸收紫外线的机理示意图（c）
Fig. 4 UV-Vis absorption curves of QL, ZnO and QL@ZnO 的羟基和氨基。图 6d 为 URPD 的核磁共振氢谱，在 δ
(a); Band gap energy curves of ZnO and QL@ZnO 7.28 处出现氨基甲酸酯的峰，说明 DR60 和 PETA 成
(b); Schematic diagram of UV absorption mechanism
of QL@ZnO (c) 功接到 URPD 大分子链上，证明了 URPD 的成功合成。