有机氟硅光热复合体系的制备和表征

• 作 者: 张育林
• 出 处: 大连理工大学
• 发表日期: 2020年01期
• 关键词: 端基功能化氟硅油 纳米粒子 光热效应 有机氟硅光热复合体系

有机氟硅材料是一种结合了有机硅与有机氟材料各自优异特性的材料,其中,氟硅油一直以来都是该领域的研究热点,引入功能化基团对其进行修饰研究也引起了许多研究者的兴趣。本文首先以1,3,5-三甲基-1,3,5-（3,3,3-三氟丙基）环三硅氧烷（D₃F）和纯水为原料,采用实验室自制的固体酸催化剂来进行催化,通过阳离子开环缩合法制备了一种分子量合适的双羟基封端的氟硅油。探究了合成工艺条件,如反应温度、催化剂用量以及纯水用量等对羟基氟硅油分子量的影响。结果表明,在90℃条件下,催化剂加入量为单体的3%,纯水用量为单体的5%时,得到的羟基氟硅油聚合度在6左右,具有合适的分子量。然后采用（3-氨丙基）三甲氧基硅烷（APS）对合成的羟基氟硅油进行封端,得到了端氨基封端的氟硅油,并对二者的结构和性能进行了表征。其次,通过Suzuki偶联反应制备了一种基于吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮的窄带隙共轭聚合物PDPP,并采用超声自组装法将其制备成纳米粒子。通过紫外可见-近红外光谱对聚合物及其纳米粒子进行了表征,研究表明其在近红外区具有很强的吸收,最大吸收峰处于900 nm波长处。经过测定发现其具有优异的光热转换性能,光热转换效率高达75%,且具有良好的生物相容性,即使溶度为500μg/mL时,小鼠细胞的存活率仍能达到90%以上。为了研究有机氟硅材料和光热纳米粒子是否可以有机结合,将共轭聚合物纳米粒子与有机氟硅材料进行掺杂,制备了有机氟硅光热复合体系。对复合体系的性能进行表征,使用808 nm波长的激光器,测定了该复合体系的温度随照射时间的变化。结果表明,与未掺杂纳米粒子的有机氟硅体系相比,加入纳米粒子之后,具有了光热效应。证明这种复合体系具有一定的可行性,为将来的研究提供了参考。