通過太陽驅動的量子點可以產生復雜的聚合物
從左邊起分別是賴斯大學的研究人員黃義明，Eilaf Egap和朱一帆，他們正在利用太陽能，用光敏半導體量子點作為催化劑，構建功能合成聚合物。 圖片：Jeff Fitlow /賴斯大學
賴斯大學的科學家計劃利用太陽能，并利用光敏量子點——微觀半導體粒子作為催化劑來構建功能合成聚合物。
發光量子點僅有幾納米寬，但具有高度可調的光學和電子性質。它們開始在現代顯示器中出現，但科學家也將他們應用于工業化學中。
材料科學家Eilaf Egap的Rice實驗室專注于工業應用，主要研究通過光控原子轉移自由基聚合的方法制備聚合物，這是一種即穩定又經濟的方法。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的論文中有詳細介紹。
該實驗室使用包括太陽和家用燈在內的各種光源，說明分散硒化鎘量子點的解決方案。這促使由基于溴化物的引發劑生成自由基原子，從而引發溶液中的丙烯酸酯單體連接在一起。因為在Egap的實驗室中測試的單體沒有能力終止鏈的擴散，所以這個過程被稱為活性聚合。Egap說：“它會一直持續下去，直到它消耗掉所有的單體，或者你決定終止。”
材料科學和納米工程以及化學和生物分子工程的助理教授Egap說，“量子點聚合展現了高度控制復雜聚合物生長的前景。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。”“在無規聚合中，它們會沿著聚合物骨架隨機分散。”這里和更廣泛目標的一部分的含義是我們可以在許多應用中以受控和定期的方式合成有機 – 無機雜化結構。”
她預計這一過程也可能導致發現新型聚合物。一個例子是量子點光催化劑，它有一個附加的半導體聚合物，可以簡化太陽能電池和其他器件的制造。
她說：“這些也可能與發光二極管，磁電子和生物成像有關，我們可以一次擴展到所有這些，這就是理想下的，但是我認為我們可以做到。”
文章來自materialstoday
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