通過太陽驅(qū)動(dòng)的量子點(diǎn)可以產(chǎn)生復(fù)雜的聚合物
從左邊起分別是賴斯大學(xué)的研究人員黃義明，Eilaf Egap和朱一帆，他們正在利用太陽能，用光敏半導(dǎo)體量子點(diǎn)作為催化劑，構(gòu)建功能合成聚合物。 圖片：Jeff Fitlow /賴斯大學(xué)
賴斯大學(xué)的科學(xué)家計(jì)劃利用太陽能，并利用光敏量子點(diǎn)——微觀半導(dǎo)體粒子作為催化劑來構(gòu)建功能合成聚合物。
發(fā)光量子點(diǎn)僅有幾納米寬，但具有高度可調(diào)的光學(xué)和電子性質(zhì)。它們開始在現(xiàn)代顯示器中出現(xiàn)，但科學(xué)家也將他們應(yīng)用于工業(yè)化學(xué)中。
材料科學(xué)家Eilaf Egap的Rice實(shí)驗(yàn)室專注于工業(yè)應(yīng)用，主要研究通過光控原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的方法制備聚合物，這是一種即穩(wěn)定又經(jīng)濟(jì)的方法。這種方法可以取代目前用分子催化劑或昂貴的過渡金屬來制造像甲基丙烯酸酯（塑料常見），苯乙烯和嵌段共聚物這類聚合物材料。
博士后研究員Egap和Rice，主要作者Yiming Huang和研究生Yifan Zhu的工作在ACS Macro Letters的論文中有詳細(xì)介紹。
該實(shí)驗(yàn)室使用包括太陽和家用燈在內(nèi)的各種光源，說明分散硒化鎘量子點(diǎn)的解決方案。這促使由基于溴化物的引發(fā)劑生成自由基原子，從而引發(fā)溶液中的丙烯酸酯單體連接在一起。因?yàn)樵贓gap的實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試的單體沒有能力終止鏈的擴(kuò)散，所以這個(gè)過程被稱為活性聚合。Egap說：“它會(huì)一直持續(xù)下去，直到它消耗掉所有的單體，或者你決定終止。”
材料科學(xué)和納米工程以及化學(xué)和生物分子工程的助理教授Egap說，“量子點(diǎn)聚合展現(xiàn)了高度控制復(fù)雜聚合物生長(zhǎng)的前景。她說：“這樣的美妙之處在于，如果你有單體A，并且想要以特定的順序添加單體B和C，那么你可以做到這一點(diǎn)?！薄霸跓o規(guī)聚合中，它們會(huì)沿著聚合物骨架隨機(jī)分散?！边@里和更廣泛目標(biāo)的一部分的含義是我們可以在許多應(yīng)用中以受控和定期的方式合成有機(jī) – 無機(jī)雜化結(jié)構(gòu)?！?/p>
她預(yù)計(jì)這一過程也可能導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)新型聚合物。一個(gè)例子是量子點(diǎn)光催化劑，它有一個(gè)附加的半導(dǎo)體聚合物，可以簡(jiǎn)化太陽能電池和其他器件的制造。
她說：“這些也可能與發(fā)光二極管，磁電子和生物成像有關(guān)，我們可以一次擴(kuò)展到所有這些，這就是理想下的，但是我認(rèn)為我們可以做到。”
文章來自materialstoday
化學(xué)慧納米材料系列產(chǎn)品
