CN115353630A - 聚碲氧烷高分子材料及其制备方法、闭环降解方法和应用 - Google Patents
聚碲氧烷高分子材料及其制备方法、闭环降解方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本公开实施例提供的聚碲氧烷高分子材料及其制备方法、闭环降解方法和应用,其结构式为‑[Te(R2)‑O]n‑,n≥2;R‑为以下任意一种或多种有机侧链:疏水链段‑(CH2)x‑,X为0~15;质子链段‑(CH2)Y‑COOH,Y为1~10。制备方法包括:将含碲单体,通过界面聚合、水解聚合或电化学聚合的方式制备得到聚碲氧烷高分子原料,通过加工成型得到聚碲氧烷高分子材料。闭环降解方法包括:将聚碲氧烷高分子材料与还原剂共孵育,高分子材料可完全降解为含碲小分子。本公开利用了主链核心结构碲元素的氧化还原响应性及光电性质,可发生绿色环保、高原子利用率的闭环可降解过程并具有良好的透光性及紫外防护功能。
Description
技术领域
本公开涉及高分子材料领域,具体涉及聚碲氧烷高分子材料及其制备方法、闭环降解方法和应用。
背景技术
目前,塑料制品已融入生活的方方面面。当高分子材料成为现代生活重要组成部分的同时,大量废弃的高分子材料也成为了当前主要的固体废弃物来源之一。废弃的高分子材料通常采用填埋或焚烧的方式进行销毁。然而,基于高分子材料良好的稳定性,被填埋的废弃高分子材料需要经过数十年才能完全自然降解且降解产物容易破坏土壤、污染地下水源。焚烧过程通过高温将高分子材料转变为水、二氧化碳等无机小分子,然而使高分子材料完全燃烧需要消耗大量的能源且该过程容易产生有毒有害气体污染环境。因此,可降解高分子材料的研发具有重要的社会价值及经济效益。
可降解高分子材料指可在特定外部条件下破坏材料内部高分子主链结构,将高分子材料转变为低分子量产物的一类功能高分子材料。传统可降解高分子材料通常采用高温高压、强酸强碱、紫外辐照、金属催化剂辅助的方式破坏高分子主链中的特定基团,进而使高分子量主链断裂,生成低分子量产物。然而此类材料存在较多的不足之处:1、降解过程存在一定的操作危险性且通常能耗较大,成本较高;2、降解过程易产生微塑料,此类产物能够通过食物链循环进入人体,诱发组织癌变;3、降解产物通常为经济效益较低的有机物,降解过程经济效益较差。基于上述原因,研究人员研发出了一系列生物可降解高分子材料,如淀粉基塑料、聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚己内酯(polycaprolactone,PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(poly(butylenesuccinate),PBS)等。此类材料能够在自然环境的温和条件下发生降解,被微生物代谢为最基本的水及二氧化碳,具有良好的环境友好性。然而此类可降解高分子材料原料成本较高,降解周期长且降解过程中同样存在微塑料泄漏的问题。
为了解决可降解高分子材料领域的现存挑战,研究人员提出了“闭环可降解”的概念。闭环可降解是指在特定条件下,高分子材料能够完全转变为小分子单体,回收所得小分子单体能够直接用于高分子材料的制备。这一闭环过程极大降低了可降解高分子材料的平均使用成本,有效增强了可降解过程的原子经济性。同时,闭环可降解过程能够破坏材料中每一个重复单元结构,将高分子材料完全转变为小分子单体,有效避免了微塑料污染。然而,闭环可降解的发展也存在一定的困境。首先,传统闭环可降解高分子多采用“开环聚合”、“闭环回咬”的策略,小分子单体需要具备特定的多元环结构,对分子设计具有较高的要求且原料成本普遍很高。其次,传统闭环可降解高分子的降解过程通常需要将高分子材料完全溶解后开展降解反应,在工业生产中时间成本较高。除此以外,传统闭环可降解过程所用降解试剂会污染降解产物,获得小分子单体需要进一步的提纯操作。不仅如此,现阶段闭环可降解高分子材料的研究大多局限于闭环可降解过程的实现,对于高分子材料的实际应用及功能研究较少。因此,分子结构简单、原料廉价、降解过程高效、后处理便捷、具有实际应用功能成为了现阶段对闭环可降解高分子的新要求。发展此类新型闭环可降解高分子材料将对环境保护、社会经济、公共健康等多个方向起到积极的推进作用。
发明内容
本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本公开第一方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料,基于其高分子材料骨架中的碲氧化学键,此类材料具有良好的闭环可降解性及光学性能。
本公开第一方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料,其结构式为-[Te(R2)-O]n-,其中:
重复单元为-Te(R2)-O-,n为重复单元数,n为大于或等于2的整数;
R-为以下任意一种或多种有机侧链:
疏水链段-(CH2)x-,X为重复单元数,X为0~15的整数;
质子链段-(CH2)Y-COOH,Y为重复单元数,Y为1~10的整数。
本公开第一方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料,具有以下特点及有益效果:
本公开第一方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料,以碲氧化学键构筑高分子主链,基于碲氧化学键的还原刺激响应性,聚碲氧烷高分子材料能够在温和还原剂的作用下完全转变为含碲小分子单体。所得含碲小分子单体可以再次发生聚合反应并通过加工成型制得聚碲氧烷高分子材料,进而形成化学闭环过程。除此以外,聚碲氧烷高分子材料是一类潜在的光学材料,该高分子材料在可见光波段具有良好的透光性;在近红外波段不具有显著的热效应,能够避免高分子材料的光热老化;在紫外波段对造成皮肤损伤诱发癌变的主要成分UVA及UVB具有良好的屏蔽效应。相比传统高分子材料,聚碲氧烷高分子材料具有以下优点:1、聚碲氧烷高分子材料具有闭环降解性且降解条件温和,降解过程迅速;2、聚碲氧烷高分子材料能够通过热加工成型及溶剂加工成型两种方法制备,能够适用于多样化的生产环境。3、聚碲氧烷高分子材料具有良好的透光性、抗光热老化性及紫外屏蔽性,是一类理想的新型高分子光学材料。
本公开第二方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料的制备方法,包括:
将含碲单体溶解于有机溶剂,得到含碲有机溶液体系,将所述含碲有机溶液体系与过氧化氢水溶液混合,进行界面聚合反应,得到反应物,将所述反应物干燥后得到聚碲氧烷高分子原料;
对所述聚碲氧烷高分子原料进行加工成型,得到所述聚碲氧烷高分子材料。
本公开第二方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料的制备方法,具有以下特点及有有益效果:
本公开第二方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料的制备方法中制备聚碲氧烷高分子原料采用的是一种界面聚合方法,含碲单体溶解于有机溶剂形成有机相组分、氧化剂溶于去离子水形成水相组分,二者接触后于界面发生化学反应。反应过程中含碲单体中的反应位点碲醚结构具有较强的电负性,倾向于在两相界面组装为Langmuir-Blodgett膜的结构,有效增大碲醚结构的反应密度,进而为氧化聚合过程提供良好的动力学环境。反应过程中含碲单体中的碲元素失去电子被氧化至高价态,过氧化氢中的氧元素得到电子被还原至低价态。同时,含碲单体中的碲元素与过氧化氢中的氧元素结合形成聚合物的主链结构,进而制备得到聚碲氧烷高分子材料。与传统高分子的制备方法相比,聚碲氧烷高分子原料的界面聚合反应存在以下优势:1、该制备方法可在室温环境下进行,反应条件温和简便,无需采用高温高压、强酸强碱、金属催化剂、紫外辐照等常用聚合条件;2、该制备方法动力学优势显著,具有工业化高效生产的潜能;3、该制备方法无需严格控制反应单体与催化剂的化学计量比且反应过程不会被氧气、金属离子等常见阻聚剂干扰;4、该制备方法存在良好的可调性,可以通过调整有机相含碲单体的浓度控制反应所得粉末状聚碲氧烷高分子原料的分子量。
在一些实施例中,所述含碲单体采用二甲基碲、二乙基碲、二丙基碲、二丁基碲、二戊基碲、二己基碲、二庚基碲、二辛基碲、二壬基碲、二癸基碲、双十一烷基碲、双十二烷基碲、双十三烷基碲、双十四烷基碲、双十五烷基碲、双十六烷基碲、二乙酸碲、二丙酸碲、二丁酸碲、二戊酸碲、二己酸碲、二庚酸碲、二辛酸碲、二壬酸碲、二癸酸碲和双十一酸碲中的任意一种或多种的混合物。
在一些实施例中,所述有机溶剂采用二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、氯仿、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的任意一种或多种的混合物。
在一些实施例中,所述含碲有机溶液体系的摩尔浓度为0.1mol/L~2mol/L。
在一些实施例中,所述过氧化氢水溶液的摩尔浓度为0.1mol/L~5mol/L。
在一些实施例中,所述含碲有机溶液体系与所述过氧化氢水溶液的体积比为0.1~10:1。
在一些实施例中,所述干燥采用冻干、真空烘箱烘干、旋转蒸发除去溶剂或惰性气体吹干。
本公开第三方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料的制备方法,包括:
将含碲二卤化合物与去离子水以任意比例混合,进行水解聚合反应,得到反应物,将所述反应物干燥后得到聚碲氧烷高分子原料;
对所述聚碲氧烷高分子原料进行加工成型,得到所述聚碲氧烷高分子材料。
本公开第三方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料的制备方法,具有以下特点及有有益效果:
本公开第三方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料的制备方法中制备聚碲氧烷高分子原料采用的是一种水解聚合方法,是以含碲二卤化合物及去离子水为原料,含碲二卤化合物提供碲元素,水分子提供氧元素,通过水解反应在破坏碲卤单键的同时构筑碲氧化学键,进而生成高分子主链结构,得到聚碲氧烷。与传统高分子的制备方法相比,聚碲氧烷高分子原料的水解聚合反应存在以下优势:1、该制备方法的氧元素来源为最常见的水分子,来源广泛且绿色环保;2、该制备方法无需使用有机溶剂,降低了对操作人员及生态环境的危害。
在一些实施例中,所述含碲二卤化合物采用二氯二甲基碲、二氯二乙基碲、二氯二丙基碲、二氯二丁基碲、二氯二戊基碲、二氯二己基碲、二氯二庚基碲、二氯二辛基碲、二氯二壬基碲、二氯二癸基碲、二氯双十一烷基碲、二氯双十二烷基碲、二氯双十三烷基碲、二氯双十四烷基碲、二氯双十五烷基碲、二氯双十六烷基碲、二氯二乙酸碲、二氯二丙酸碲、二氯二丁酸碲、二氯二戊酸碲、二氯二己酸碲、二氯二庚酸碲、二氯二辛酸碲、二氯二壬酸碲、二氯二癸基碲、二氯双十一酸碲、二溴二甲基碲、二溴二乙基碲、二溴二丙基碲、二溴二丁基碲、二溴二戊基碲、二溴二己基碲、二溴二庚基碲、二溴二辛基碲、二溴二壬基碲、二溴二癸基碲、二溴双十一烷基碲、二溴双十二烷基碲、二溴双十三烷基碲、二溴双十四烷基碲、二溴双十五烷基碲、二溴双十六烷基碲、二溴二乙酸碲、二溴二丙酸碲、二溴二丁酸碲、二溴二戊酸碲、二溴二己酸碲、二溴二庚酸碲、二溴二辛酸碲、二溴二壬酸碲、二溴二癸基碲、二溴双十一酸碲、二碘二甲基碲、二碘二乙基碲、二碘二丙基碲、二碘二丁基碲、二碘二戊基碲、二碘二己基碲、二碘二庚基碲、二碘二辛基碲、二碘二壬基碲、二碘二癸基碲、二碘双十一烷基碲、二碘双十二烷基碲、二碘双十三烷基碲、二碘双十四烷基碲、二碘双十五烷基碲、二碘双十六烷基碲、二碘二乙酸碲、二碘二丙酸碲、二碘二丁酸碲、二碘二戊酸碲、二碘二己酸碲、二碘二庚酸碲、二碘二辛酸碲、二碘二壬酸碲、二碘二癸基碲和二碘双十一酸碲中任意一种或多种的混合物。
在一些实施例中,所述含碲二卤化合物按照以下步骤制备得到:将含碲单体溶解于有机溶剂,得到含碲有机溶液体系,将卤素单质加入所述含碲有机溶液体系,得到所述含碲二卤化合物。
进一步地,所述含碲单体采用二甲基碲、二乙基碲、二丙基碲、二丁基碲、二戊基碲、二己基碲、二庚基碲、二辛基碲、二壬基碲、二癸基碲、双十一烷基碲、双十二烷基碲、双十三烷基碲、双十四烷基碲、双十五烷基碲、双十六烷基碲、二乙酸碲、二丙酸碲、二丁酸碲、二戊酸碲、二己酸碲、二庚酸碲、二辛酸碲、二壬酸碲、二癸酸碲和双十一酸碲中的任意一种或多种的混合物。
进一步地,所述有机溶剂采用二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、氯仿、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的任意一种或多种的混合物。
进一步地,将1~5倍摩尔当量的所述卤素单质加入所述含碲有机溶液体系。
在一些实施例中,所述含碲有机溶液体系的摩尔浓度为0.1mol/L~10mol/L。
在一些实施例中,所述干燥采用冻干、真空烘箱烘干、旋转蒸发除去溶剂或惰性气体吹干。
本公开第四方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料的制备方法,包括:
将含碲单体溶解于有机溶剂,得到含碲有机溶液体系,向所述含碲有机溶液体系中加入有机电解质并施加电压,进行电化学聚合反应,得到反应物,将所述反应物干燥后得到聚碲氧烷高分子原料;
对所述聚碲氧烷高分子原料进行加工成型,得到所述聚碲氧烷高分子材料。
本公开第四方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料的制备方法,具有以下特点及有益效果:
本公开第四方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料的制备方法中制备聚碲氧烷高分子原料采用的是一种电化学聚合方法,是以含碲单体为原料,通过外加电源的方法使含碲单体失去电子转变为高价态,同时体系中溶解的氧气失去电子转变为低价态,二者结合构筑了高分子主链结构,得到聚碲氧烷。与传统高分子的制备方法相比,聚碲氧烷高分子原料的电化学聚合反应存在以下优势:1、该制备方法中电子的转移由电化学过程控制,反应时间、反应速率、产物分子量均可通过外加电压及电流的大小精确调控;2、该制备方法的电化学反应原料为含碲单体与溶解氧气,反应过程具有副反应少,原子经济性高的优势。3、该制备方法可在电极表面原位生成聚碲氧烷薄膜材料,无需进一步开展后处理加工,且聚碲氧烷薄膜材料的物理性质可通过外加电压电流大小、含碲单体溶液浓度、电极材料种类等因素有效调控。
在一些实施例中,所述含碲单体采用二甲基碲、二乙基碲、二丙基碲、二丁基碲、二戊基碲、二己基碲、二庚基碲、二辛基碲、二壬基碲、二癸基碲、双十一烷基碲、双十二烷基碲、双十三烷基碲、双十四烷基碲、双十五烷基碲、双十六烷基碲、二乙酸碲、二丙酸碲、二丁酸碲、二戊酸碲、二己酸碲、二庚酸碲、二辛酸碲、二壬酸碲、二癸酸碲和双十一酸碲中的任意一种或多种的混合物。
在一些实施例中,所述有机溶剂采用二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、氯仿、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的任意一种或多种的混合物。
在一些实施例中,所述有机溶液体系的摩尔浓度为0.1mol/L~10mol/L。
在一些实施例中,所述有机电解质采用四丁基铵四氟硼酸盐和四丁基六氟磷酸铵中的任意一种或多种的混合物。
在一些实施例中,所述有机电解质在有机溶剂体系中的摩尔浓度为0.1mol/L~10mol/L。
在一些实施例中,施加的所述电压为0.5V~2.0V。
在一些实施例中,所述干燥采用冻干、真空烘箱烘干、旋转蒸发除去溶剂或惰性气体吹干。
在一些实施例中,所述加工成型采用热加工成型或者溶剂加工成型。
在一些实施例中,所述热加工成型采用的加热温度为50℃~100℃、加压压强为5MPa~20MPa;所述溶剂加工成型采用的良溶剂为二氯甲烷、氯仿和甲苯中的任意一种或多种的混合物,采用的温度为30℃~100℃。
对于热加工成型,具有以下特点及有有益效果:
将该粉末状聚碲氧烷高分子原料加入模具,通过加热加压的方式使高分子链发生运动及缠结,进而形成致密的均相体系,具体为均匀的块体材料。该方法操作简便,过程高效,适合工业大规模制备高分子材料。相比传统高分子材料,热加工成型聚碲氧烷高分子材料还具有以下优点:1、聚碲氧烷高分子材料主链中的碲元素具有较大的原子半径,高分子链段具有良好的活动性。因此,聚碲氧烷高分子材料热加工成型所需温度较低,节约能源、操作安全且更容易得到质地均一的高分子材料。2、聚碲氧烷高分子材料中的碲元素为+4价,具有良好的氧化稳定性,避免了传统材料热加工成型中材料变黄、材料老化的问题。
对于溶剂加工成型,具有以下特点及有有益效果:
将粉末状聚碲氧烷高分子原料溶解于复溶良溶剂中,通过溶剂的挥发使分散的高分子链发生缠结及高分子链的致密排列,进而得到均一的高分子材料。聚碲氧烷高分子材料的溶剂加工成型具有以下优点:1、聚碲氧烷高分子材料的溶剂加工成型条件温和,避免了温度、压力、光照等因素对材料结构的破坏,有助于在高分子材料中引入功能性化学结构或具有生物活性的结构。2、聚碲氧烷高分子材料的溶剂加工成型是一个热力学环境不断达到平衡的过程,该成型过程能够保留高分子链热力学组装的二级结构,进而赋予高分子材料独特的性能。3、聚碲氧烷高分子材料的溶剂加工成型有助于制备复合结构,可以通过向溶剂中分散金纳米颗粒、四氧化三铁纳米颗粒、碳纳米管等功能单元,制备多功能复合聚碲氧烷高分子材料。
本公开第五方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料的闭环降解方法,包括:
将所述聚碲氧烷高分子材料置于有机溶剂与去离子水的界面处,向所述去离子水中加入还原剂,以将所述聚碲氧烷高分子材料完全降解为含碲小分子单体,将降解后的体系分液取得有机相组分,除去溶剂,得到含碲小分子单体,所得含碲小分子单体可以直接用作聚碲氧烷高分子材料制备所需的原料。
本公开第五方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料的闭环降解方法,具有以下特点及有有益效果:
聚碲氧烷高分子材料的高分子主链结构为碲氧化学键,该结构具有灵敏的还原刺激响应性。在常用还原剂的作用下,碲氧化学键能够被破坏,将+4价碲元素转变为+2价碲元素,即含碲小分子单体。该过程避免了降解过程中微塑料的产生及附带的二次污染。同时,回收所得的小分子单体可以直接用于高分子材料的再次制备,进而实现聚碲氧烷高分子材料的闭环可降解过程,具有优异的原子经济性。聚碲氧烷高分子材料的闭环降解方法具有以下优点:1、聚碲氧烷高分子材料的降解条件温和,为还原剂水溶液。无需采用传统可降解材料高温加热、强酸强碱、紫外辐照等较为剧烈的反应条件,有效增加了降解过程的操作安全性与能源经济性。2、聚碲氧烷高分子材料的降解产物为含碲小分子单体与水,无有毒有害气体产生。含碲小分子单体可直接用于聚碲氧烷高分子材料制备的原料,水可作为材料制备及降解过程所需的溶剂,整个闭环降解过程具有良好的原子经济性与环境友好性。3、相比降解条件同样温和的生物可降解高分子材料,聚碲氧烷高分子材料的降解具有良好的动力学优势,高分子材料能够在特定条件下迅速转变为小分子单体,适合工业化大规模处理。
在一些实施例中,所述有机溶剂采用二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、氯仿、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的任意一种或多种的混合物。
在一些实施例中,所述还原剂采用抗坏血酸、二硫苏糖醇、硼氢化钠、硼氢化钾、氯化锡、亚硫酸钠、草酸和硫酸亚铁中的任意一种或多种的混合物。
在一些实施例中,所述还原剂溶液的摩尔浓度为0.1mol/L~10mol/L。
在一些实施例中,所述除去溶剂的方法采用冻干、真空烘箱烘干、旋转蒸发除去溶剂或惰性气体吹干。
本公开第六方面实施例提供的聚碲氧烷高分子材料的应用,将所述聚碲氧烷高分子材料应用于光学材料。
附图说明
图1为本公开实施例提出的溶剂加工成型法制得的聚碲氧烷高分子材料的实物图。
图2为本公开实施例提出的聚碲氧烷高分子材料的循环可降解过程的化学原理示意图。
图3为本公开实施例提出的基于热加工成型法的聚碲氧烷高分子材料的循环可降解过程示意图。
图4为本公开实施例中聚二丁基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得二丁基碲小分子单体的核磁共振氢谱。
图5为本公开实施例中聚二丁基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得二丁基碲小分子单体的核磁共振碳谱。
图6为本公开实施例中聚二丁基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得二丁基碲小分子单体的核磁共振碲谱。
图7为本公开实施例中聚二己基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得二己基碲小分子单体的核磁共振氢谱。
图8为本公开实施例中聚二己基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得二己基碲小分子单体的核磁共振碳谱。
图9为本公开实施例中聚二己基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得二己基碲小分子单体的核磁共振碲谱。
图10为本公开实施例中聚二辛基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得二辛基碲小分子单体的核磁共振氢谱。
图11为本公开实施例中聚二辛基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得二辛基碲小分子单体的核磁共振碳谱。
图12为本公开实施例中聚二辛基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得二辛基碲小分子单体的核磁共振碲谱。
图13为本公开实施例中聚双十二烷基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得双十二烷基碲小分子单体的核磁共振氢谱。
图14为本公开实施例中聚双十二烷基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得双十二烷基碲小分子单体的核磁共振碳谱。
图15为本公开实施例中聚双十二烷基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得双十二烷基碲小分子单体的核磁共振碲谱。
图16为本公开实施例中聚二丁酸碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得二丁酸碲小分子单体的分子式及核磁共振氢谱。
图17为本公开实施例中聚二辛基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得含碲小分子与化学合成所得含碲小分子单体原料的核磁共振氢谱比较。
图18为本公开实施例中聚双十二烷基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得含碲小分子与化学合成所得含碲小分子单体原料的核磁共振氢谱比较。
图19为本公开实施例中聚双十二烷基碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得含碲小分子与化学合成所得含碲小分子单体原料的核磁共振碳谱比较。
图20为本公开实施例中聚碲氧烷高分子材料闭环降解回收过程的X射线光电子能谱分析图。
图21为本公开实施例中聚碲氧烷高分子材料与0.5、1.0、2.0M抗坏血酸溶液分别孵育0、2、4、6、8h通过重量分析法检测残余高分子材料所得结果。
图22为本公开实施例中聚碲氧烷高分子材料与0.5、1.0、2.0M抗坏血酸溶液分别孵育0、2、4、6、8h通过重量分析法检测回收含碲小分子所得结果。
图23为本公开实施例中聚碲氧烷高分子材料在400~1700nm的椭圆偏振光显微镜虚折射率检测结果。
图24(a)~图24(d)分别为本公开实施例中聚碲氧烷高分子材料及与常见光学介质(空气、硅酸盐玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、石英)在紫外波段的透光率检测结果。
图25(a)~图25(d)分别为本公开实施例中聚碲氧烷高分子材料及与常见光学介质(空气、硅酸盐玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、石英)在可见波段的透光率检测结果。
图26(a)~图26(d)分别为本公开实施例中聚碲氧烷高分子材料及与常见光学介质(空气、硅酸盐玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、石英)在红外波段的透光率检测结果。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。另外,如果没有明确说明,在下面的实施例中所采用的所有试剂均为市场上可以购得的,或者可以按照本文或已知的方法合成的,对于没有列出的反应条件,也均为本领域技术人员容易获得的。
实施例1:基于二甲基碲的界面聚合制备法粉末状聚二甲基碲氧烷高分子原料(PTOC1)
将15.77mg二甲基碲溶于1mL二氯甲烷得到组分A,将30%过氧化氢水溶液稀释至5mol/L得到组分B。将1mL组分A与0.1mL组分B在反应瓶中充分混合。反应放出热量,有机相由黄色转变为无色,反应体系在溶剂界面处可观察到大量白色固体产生。将上述体系过滤,真空烘箱干燥,得到粉末状聚二甲基碲氧烷高分子原料,该粉末状聚二甲基碲氧烷高分子原料的制备过程的化学方程式参见图1。
实施例2:基于二丁基碲的界面聚合法制备粉末状聚二丁基碲氧烷高分子原料(PTOC4)
将120.92mg二丁基碲溶于1mL乙酸乙酯得到组分A,将30%过氧化氢水溶液稀释至2mol/L得到组分B。将1mL组分A与1mL组分B在反应瓶中充分混合。反应放出热量,有机相由黄色转变为无色,反应体系在溶剂界面处可观察到大量白色固体产生。将上述体系冻干,得到粉末状聚二丁基碲氧烷高分子原料。
实施例3:基于二己基碲的界面聚合法制备粉末状聚二己基碲氧烷高分子原料(PTOC6)
将354.05mg二己基碲溶于1mL甲苯得到组分A,将30%过氧化氢水溶液稀释至1mol/L得到组分B。将1mL组分A与2mL组分B在反应瓶中充分混合。反应放出热量,有机相由黄色转变为无色,反应体系在溶剂界面处可观察到大量白色固体产生。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚二己基碲氧烷高分子原料。
实施例4:基于二辛基碲的界面聚合法制备粉末状聚二辛基碲氧烷高分子原料(PTOC8)
将699.39mg双十二烷基碲溶于1mL氯仿得到组分A,将30%过氧化氢水溶液稀释至0.5mol/L得到组分B。将1mL组分A与4mL组分B在反应瓶中充分混合。反应放出热量,有机相由黄色转变为无色,反应体系在溶剂界面处可观察到大量白色固体产生。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚二辛基碲氧烷高分子原料。
实施例5:基于双十二烷基碲的界面聚合法制备粉末状聚双十二烷基碲氧烷高分子原料(PTOC12)
将1156.96mg双十二烷基碲溶于1mL四氢呋喃得到组分A,将30%过氧化氢水溶液稀释至0.2mol/L得到组分B。将1mL组分A与10mL组分B在反应瓶中充分混合。反应放出热量,有机相由黄色转变为无色,反应体系在溶剂界面处可观察到大量白色固体产生。将上述体系氮气吹干溶剂,得到粉末状聚双十二烷基碲氧烷高分子原料。
实施例6:基于二乙酸碲的界面聚合法制备粉末状聚二乙酸碲氧烷高分子原料(PTOC1COOH)
将245.69mg二乙酸碲溶于1mL二甲基甲酰胺及乙腈的混合溶剂得到组分A,将30%过氧化氢水溶液稀释至1mol/L得到组分B。将1mL组分A与10mL组分B在反应瓶中充分混合。反应放出热量,有机相由黄色转变为无色,反应体系在溶剂界面处可观察到大量白色固体产生。将上述体系冻干,得到粉末状聚二乙酸碲氧烷高分子原料。
实施例7:基于二丁酸碲的界面聚合法制备粉末状聚二丁酸碲氧烷高分子原料(PTOC3COOH)
将603.60mg二丁酸碲溶于1mL甲苯及乙腈的混合溶剂得到组分A,将30%过氧化氢水溶液稀释至2mol/L得到组分B。将1mL组分A与4mL组分B在反应瓶中充分混合。反应放出热量,有机相由黄色转变为无色,反应体系在溶剂界面处可观察到大量白色固体产生。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚二丁酸碲氧烷高分子原料。
实施例8:基于二辛酸碲的界面聚合法制备粉末状聚二辛酸碲氧烷高分子原料(PTOC7COOH)
将621.02mg二辛酸碲溶于1mL甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺的混合溶剂得到组分A,将30%过氧化氢水溶液稀释至4mol/L得到组分B。将1mL组分A与3mL组分B在反应瓶中充分混合。反应放出热量,有机相由黄色转变为无色,反应体系在溶剂界面处可观察到大量白色固体产生。将上述体系氮气吹干,得到粉末状聚二辛酸碲氧烷高分子原料。
实施例9:基于双十一酸碲的界面聚合法制备粉末状聚双十一酸碲氧烷高分子原料(PTOC11COOH)
将996.34mg双十一酸碲溶于1mL二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、氯仿、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃的混合溶剂得到组分A,将30%过氧化氢水溶液稀释至5mol/L得到组分B。将1mL组分A与10mL组分B在反应瓶中充分混合。反应放出热量,有机相由黄色转变为无色,反应体系在溶剂界面处可观察到大量白色固体产生。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚双十一酸碲氧烷高分子原料。
实施例10:基于二丙基碲、二戊基碲的界面聚合法制备粉末状聚二丙基二戊基碲氧烷高分子原料(PTOC3-C5)
将150.02mg二丙基碲与182.60mg二戊基碲溶于1mL甲苯得到组分A,将30%过氧化氢水溶液稀释至1mol/L得到组分B。将1mL组分A与2mL组分B在反应瓶中充分混合。反应放出热量,有机相由黄色转变为无色,反应体系在溶剂界面处可观察到大量白色固体产生。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚二丙基二戊基碲氧烷高分子原料。
实施例11:基于二辛酸碲、二癸酸碲的界面聚合法制备粉末状聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子原料(PTOC7COOH-C9COOH)
将315.02mg二辛酸碲与462.40mg二癸酸碲溶于1mL甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺的混合溶剂得到组分A,将30%过氧化氢水溶液稀释至4mol/L得到组分B。将1mL组分A与3mL组分B在反应瓶中充分混合。反应放出热量,有机相由黄色转变为无色,反应体系在溶剂界面处可观察到大量白色固体产生。将上述体系氮气吹干,得到粉末状聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子原料。
实施例12:基于二丁基碲、二己酸碲的界面聚合法制备粉末状聚二丁基二己酸碲氧烷高分子原料(PTOC4-C5COOH)
将232.10mg二丁基碲、279.31mg二己酸碲溶于1mL四氢呋喃得到组分A,将30%过氧化氢水溶液稀释至0.2mol/L得到组分B。将1mL组分A与10mL组分B在反应瓶中充分混合。反应放出热量,有机相由黄色转变为无色,反应体系在溶剂界面处可观察到大量白色固体产生。将上述体系氮气吹干溶剂,得到粉末状聚二丁基二己酸碲氧烷高分子原料。
实施例13:基于二甲基碲的水解聚合法制备粉末状聚二甲基碲氧烷高分子原料(PTOC1)
将15.77mg二甲基碲溶于1mL二氯甲烷得到组分A,向组分A加入25.38mg单质碘得到组分B。通过真空烘箱烘干除去溶剂及未反应单质碘得到组分C。将组分C与去离子水充分混合搅拌。反应体系产生大量白色固体。将上述体系过滤,真空烘箱干燥,得到粉末状聚二甲基碲氧烷高分子原料。
实施例14:基于二丁基碲的水解聚合法制备粉末状聚二丁基碲氧烷高分子原料(PTOC4)
将120.92mg二丁基碲溶于1mL乙酸乙酯得到组分A,向组分A加入65.00mg单质碘得到组分B。通过真空烘箱烘干除去溶剂及未反应单质碘得到组分C。将组分C与去离子水充分混合搅拌。反应体系产生大量白色固体。将上述体系冻干,得到粉末状聚二丁基碲氧烷高分子原料。
实施例15:基于二己基碲的水解聚合法制备粉末状聚二辛基碲氧烷高分子原料(PTOC6)
将265.54mg二己基碲溶于1mL甲苯得到组分A,向组分A加入159.81mg液溴得到组分B。通过旋转蒸发除去溶剂及未反应液溴得到组分C。将组分C与去离子水充分混合搅拌。反应体系产生大量白色固体。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚二辛基碲氧烷高分子原料。
实施例16:基于双十二烷基碲的水解聚合法制备粉末状聚双十二烷基碲氧烷高分子原料(PTOC12)
将699.39mg双十二烷基碲溶于1mL氯仿得到组分A,向组分A加入709.00mg氯气得到组分B。通过氮气吹干除去溶剂及未反应氯气得到组分C。将组分C与去离子水充分混合搅拌。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚双十二烷基碲氧烷高分子原料。
实施例17:基于双十六烷基碲的水解聚合法制备粉末状聚双十六烷基碲氧烷高分子原料(PTOC16)
将1156.96mg双十六烷基碲溶于1mL四氢呋喃得到组分A,向组分A加入1015.24mg单质碘得到组分B。通过真空烘箱烘干除去溶剂及未反应单质碘得到组分C。将组分C与去离子水充分混合搅拌。反应体系产生大量白色固体。将上述体系氮气吹干溶剂,得到粉末状聚双十六烷基碲氧烷高分子原料。
实施例18:基于二乙酸碲的水解聚合法制备粉末状聚二乙酸碲氧烷高分子原料(PTOC1COOH)
将245.69mg二乙酸碲溶于1mL二甲基甲酰胺及乙腈的混合溶剂得到组分A,向组分A加入250.22mg液溴得到组分B。通过旋转蒸发除去溶剂及未反应液溴得到组分C。将组分C与去离子水充分混合搅拌。反应体系产生大量白色固体。将上述体系冻干,得到粉末状聚二乙酸碲氧烷高分子原料。
实施例19:基于二丁酸碲的水解聚合法制备粉末状聚二丁酸碲氧烷高分子原料(PTOC3COOH)
将603.60mg二丁酸碲溶于1mL甲苯及乙腈的混合溶剂得到组分A,向组分A加入120.96mg氯气、184.59mg液溴及150.07mg单质碘得到组分B。通过旋转蒸发除去溶剂及未反应氯气、液溴、单质碘得到组分C。将组分C与去离子水充分混合搅拌。反应体系产生大量白色固体。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚二丁酸碲氧烷高分子原料。
实施例20:基于二辛酸碲的水解聚合法制备粉末状聚二辛酸碲氧烷高分子原料(PTOC7COOH)
将621.02mg二辛酸碲溶于1mL甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺的混合溶剂得到组分A,向组分A加入720.09mg碘单质得到组分B。通过真空烘箱除去溶剂及未反应碘单质得到组分C。将组分C与去离子水充分混合搅拌。反应体系产生大量白色固体。将上述体系氮气吹干,得到粉末状聚二辛酸碲氧烷高分子原料。
实施例21:基于双十一酸碲的水解聚合法制备粉末状聚双十一酸碲氧烷高分子原料(PTOC11COOH)
将996.34mg双十一酸碲溶于1mL二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、氯仿、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃的混合溶剂得到组分A,向组分A加入248.15mg氯气得到组分B。通过氮气吹干除去溶剂及未反应氯气得到组分C。将组分C与去离子水充分混合搅拌。反应体系产生大量白色固体。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚双十一酸碲氧烷高分子原料。
实施例22:基于二丙基碲、二戊基碲的水解聚合法制备粉末状聚二丙基二戊基碲氧烷高分子原料(PTOC3-C5)
将150.02mg二丙基碲与182.60mg二戊基碲溶于1mL甲苯得到组分A,向组分A加入65.00mg单质碘得到组分B。通过真空烘箱烘干除去溶剂及未反应单质碘得到组分C。将组分C与去离子水充分混合搅拌。反应体系产生大量白色固体。将上述体系冻干,得到粉末状聚二丙基二戊基碲氧烷高分子原料。
实施例23:基于二辛酸碲、二癸酸碲的水解聚合法制备粉末状聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子原料(PTOC7COOH-C9COOH)
将315.02mg二辛酸碲与462.40mg二癸酸碲溶于1mL甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺的混合溶剂得到组分A,向组分A加入250.22mg液溴得到组分B。通过旋转蒸发除去溶剂及未反应液溴得到组分C。将组分C与去离子水充分混合搅拌。反应体系产生大量白色固体。将上述体系冻干,得到粉末状聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子原料。
实施例24:基于二丁基碲、二己酸碲的水解聚合法制备粉末状聚二丁基二己酸碲氧烷高分子原料(PTOC4-C5COOH)
将232.10mg二丁基碲、148.30mg双六甘醇碲、320.80mg双甲基四甘醇碲、279.31mg二己酸碲溶于1mL四氢呋喃得到组分A,向组分A加入248.15mg氯气得到组分B。通过氮气吹干除去溶剂及未反应氯气得到组分C。将组分C与去离子水充分混合搅拌。反应体系产生大量白色固体。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚二丁基二己酸碲氧烷高分子原料。
实施例25:基于二甲基碲的电化学聚合法制备粉末状聚二甲基碲氧烷高分子原料(PTOC1)
将15.77mg二甲基碲溶于1mL二氯甲烷得到组分A,向上述体系加入38.74mg四丁基六氟磷酸铵,得到浓度为0.1mol/L的四丁基六氟磷酸铵有机溶液体系;对上述体系施加0.5V电压。将上述体系过滤,真空烘箱干燥,得到粉末状聚二甲基碲氧烷高分子原料。
实施例26:基于二丁基碲的电化学聚合法制备粉末状聚二丁基碲氧烷高分子原料(PTOC4)
将120.92mg二丁基碲溶于1mL乙酸乙酯得到组分A,向上述体系加入77.48mg四丁基六氟磷酸铵,得到浓度为0.2mol/L的四丁基六氟磷酸铵有机溶液体系;对上述体系施加1.0V电压。将上述体系冻干,得到粉末状聚二丁基碲氧烷高分子原料。
实施例27:基于二辛基碲的电化学聚合法制备粉末状聚二辛基碲氧烷高分子原料(PTOC8)
将354.05mg二辛基碲溶于1mL甲苯得到组分A,向上述体系加入154.96mg四丁基六氟磷酸铵,得到浓度为0.4mol/L的四丁基六氟磷酸铵有机溶液体系;对上述体系施加1.5V电压。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚二辛基碲氧烷高分子原料。
实施例28:基于双十二烷基碲的电化学聚合法制备粉末状聚双十二烷基碲氧烷高分子原料(PTOC12)
将699.39mg双十二烷基碲溶于1mL氯仿得到组分A,向上述体系加入232.44mg四丁基六氟磷酸铵,得到浓度为0.6mol/L的四丁基六氟磷酸铵有机溶液体系;对上述体系施加2.0V电压。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚双十二烷基碲氧烷高分子原料。
实施例29:基于双十六烷基碲的电化学聚合法制备粉末状聚双十六烷基碲氧烷高分子原料(PTOC16)
将1156.96mg双十六烷基碲溶于1mL四氢呋喃得到组分A,向上述体系加入309.92mg四丁基六氟磷酸铵,得到浓度为0.8mol/L的四丁基六氟磷酸铵有机溶液体系;对上述体系施加1.5V电压。将上述体系氮气吹干溶剂,得到粉末状聚双十六烷基碲氧烷高分子原料。
实施例30:基于二乙酸碲的电化学聚合法制备粉末状聚二乙酸碲氧烷高分子原料(PTOC1COOH)
将245.69mg二乙酸碲溶于1mL二甲基甲酰胺及乙腈的混合溶剂得到组分A,向上述体系加入232.44mg四丁基六氟磷酸铵,得到浓度为0.6mol/L的四丁基六氟磷酸铵有机溶液体系;对上述体系施加2.0V电压。将上述体系冻干,得到粉末状聚二乙酸碲氧烷高分子原料。
实施例31:基于二丁酸碲的电化学聚合法制备粉末状聚二丁酸碲氧烷高分子原料(PTOC3COOH)
将603.60mg二丁酸碲溶于1mL甲苯及乙腈的混合溶剂得到组分A,向上述体系加入232.44mg四丁基六氟磷酸铵,得到浓度为0.6mol/L的四丁基六氟磷酸铵有机溶液体系;对上述体系施加2.0V电压。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚二丁酸碲氧烷高分子原料。
实施例32:基于二辛酸碲的电化学聚合法制备粉末状聚二辛酸碲氧烷高分子原料(PTOC7COOH)
将621.02mg二辛酸碲溶于1mL甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺的混合溶剂得到组分A,向上述体系加入232.44mg四丁基六氟磷酸铵,得到浓度为0.6mol/L的四丁基六氟磷酸铵有机溶液体系;对上述体系施加2.0V电压。将上述体系氮气吹干,得到粉末状聚二辛酸碲氧烷高分子原料。
实施例33:基于双十一酸碲的电化学聚合法制备粉末状聚双十一酸碲氧烷高分子原料(PTOC11COOH)
将996.34mg双十一酸碲溶于1mL二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、氯仿、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃的混合溶剂得到组分A,向上述体系加入232.44mg四丁基六氟磷酸铵,得到浓度为0.6mol/L的四丁基六氟磷酸铵有机溶液体系;对上述体系施加2.0V电压。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚双十一酸碲氧烷高分子原料。
实施例34:基于二丙基碲、二戊基碲的电化学聚合法制备粉末状聚二丙基二戊基碲氧烷高分子原料(PTOC3-C5)
将150.02mg二丙基碲与182.60mg二戊基碲溶于1mL甲苯得到组分A,向上述体系加入232.44mg四丁基六氟磷酸铵,得到浓度为0.6mol/L的四丁基六氟磷酸铵有机溶液体系;对上述体系施加2.0V电压。将上述体系旋转蒸发溶剂,得到粉末状聚二丙基二戊基碲氧烷高分子原料。
实施例35:基于二辛酸碲、二癸酸碲的电化学聚合法制备粉末状聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子原料(PTOC7COOH-C9COOH)
将315.02mg二辛酸碲与462.40mg二癸酸碲溶于1mL甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺的混合溶剂得到组分A,向上述体系加入774.86mg四丁基六氟磷酸铵,得到浓度为2.0mol/L的四丁基六氟磷酸铵有机溶液体系;对上述体系施加0.5V电压。将上述体系冻干,得到粉末状聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子原料。
实施例36:基于二丁基碲、二己酸碲的电化学聚合法制备粉末状聚二丁基二己酸碲氧烷高分子原料(PTOC4-C5COOH)
将232.10mg二丁基碲、279.31mg二己酸碲溶于1mL四氢呋喃得到组分A,向上述体系加入2634.52mg四丁基四氟硼酸铵,得到浓度为8.0mol/L的四丁基四氟硼酸铵有机溶液体系;对上述体系施加2.0V电压。将上述体系真空烘箱烘干,得到粉末状聚二丁基二己酸碲氧烷高分子原料。
实施例37:基于粉末状聚二甲基碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚二甲基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二甲基碲氧烷高分子原料(可采用实施例1、13和/或25制得的PTOC1)置于50℃、20MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚二甲基碲氧烷高分子料。
实施例38:基于粉末状聚二丁基碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚二丁基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二丁基碲氧烷高分子原料(可采用实施例2、14和/或26制得的PTOC4)置于100℃、5MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚二丁基碲氧烷高分子材料。
实施例39:基于粉末状聚二己基碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚二己基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二己基碲氧烷高分子原料(可采用实施例3制得的PTOC6)置于60℃、10MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚二己基碲氧烷高分子材料。
实施例40:基于粉末状聚二辛基碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚二辛基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二辛基碲氧烷高分子原料(可采用实施例4、15和/或27制得的PTOC8)置于70℃、15MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚二辛基碲氧烷高分子材料。
实施例41:基于粉末状聚双十二烷基碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚双十二烷基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚双十二烷基碲氧烷高分子原料(可采用实施例5、16和/或28制得的PTOC12)置于80℃、20MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚双十二烷基碲氧烷高分子材料。
实施例42:基于粉末状聚双十六烷基碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚双十六烷基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚双十六烷基碲氧烷高分子原料(可采用实施例17和/或29制得的PTOC16)置于80℃、20MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚双十六烷基碲氧烷高分子材料。
实施例43:基于粉末状聚二乙酸碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚二乙酸碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二乙酸碲氧烷高分子原料(可采用实施例6、18和/或30制得的PTOC1COOH)置于50℃、5MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚二乙酸碲氧烷高分子材料。
实施例44:基于粉末状聚二丁酸碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚二丁酸碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二丁酸碲氧烷高分子原料(可采用实施例7、19和/或31制得的PTOC3COOH)置于60℃、10MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚二丁酸碲氧烷高分子材料。
实施例45:基于粉末状聚二辛酸碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚二辛酸碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二辛酸碲氧烷高分子原料(可采用实施例8、20和/或32制得的PTOC7COOH)置于70℃、15MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚二辛酸碲氧烷高分子材料。
实施例46:基于粉末状聚双十一酸碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚双十一酸碲氧烷高分子材料
将粉末状聚双十一酸碲氧烷高分子原料(可采用实施例9、21和/或33制得的PTOC11COOH)置于80℃、15MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚双十一酸碲氧烷高分子材料。
实施例47:基于粉末状聚二丙基二戊基碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚二丙基二戊基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二丙基碲二戊基碲氧烷高分子原料(可采用实施例10、22和/或34制得的PTOC3-C5)置于100℃、15MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚二丙基二戊基碲氧烷高分子材料。
实施例48:基于粉末状聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子原料(可采用实施例11、23和/或35制得的PTOC7COOH-C9COOH)置于90℃、20MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子材料。
实施例49:基于粉末状聚二丁基二己酸碲氧烷高分子原料的热加工成型法制备块体聚二丁基二己酸碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二丁基二己酸碲氧烷高分子原料(可采用实施例12、24和/或36制得的PTOC4-C5COOH)置于90℃、20MPa的环境加热加压,得到无色透明材料,为块体聚二丁基二己酸碲氧烷高分子材料。
实施例50:基于粉末状聚二甲基碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型法制备块体聚二甲基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二甲基碲氧烷高分子原料(可采用实施例1、13和/或25制得的PTOC1)溶于二氯甲烷,得到无色透明溶液。将上述溶液于30℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为聚二甲基碲氧烷高分子材料,制得的块体聚二甲基碲氧烷高分子材料参见图1。
实施例51:基于粉末状聚二丁基碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型法制备块体聚二丁基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二甲基碲氧烷高分子原料(可采用实施例2、14和/或26制得的PTOC4)溶于氯仿,得到无色透明溶液。将上述溶液于40℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为块体聚二丁基碲氧烷高分子材料。
实施例52:基于粉末状聚二己基碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型法制备块体聚二己基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二己基碲氧烷高分子原料(可采用实施例3制得的PTOC6)溶于甲苯,得到无色透明溶液。将上述溶液于50℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为块体聚二己基碲氧烷高分子材料。
实施例53:基于粉末状聚二辛基碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型法制备块体聚二辛基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二辛基碲氧烷高分子原料(可采用实施例4、15和/或27制得的PTOC8)溶于二氯甲烷与氯仿的混合溶剂,得到无色透明溶液。将上述溶液于60℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为块体聚二辛基碲氧烷高分子材料。
实施例54:基于粉末状聚双十二烷基碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型法制备块体聚双十二烷基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚双十二烷基碲氧烷高分子原料(可采用实施例5、16和/或28制得的PTOC12)溶于二氯甲烷与甲苯的混合溶剂,得到无色透明溶液。将上述溶液于70℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为块体聚双十二烷基碲氧烷高分子材料。
实施例55:基于粉末状聚双十六烷基碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型制备块体聚双十六烷基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚双十六烷基碲氧烷高分子原料(可采用实施例17和/或29制得的PTOC16)溶于二氯甲烷、氯仿及甲苯的混合溶剂,得到无色透明溶液。将上述溶液于80℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为块体聚双十六烷基碲氧烷高分子材料。
实施例56:基于粉末状聚二乙酸碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型法制备块体聚二乙酸碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二乙酸碲氧烷高分子原料(可采用实施例6、18和/或30制得的PTOC1COOH)复溶于氯仿,得到无色透明溶液。将上述溶液于90℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为块体聚二乙酸碲氧烷高分子材料。
实施例57:基于粉末状聚二丁酸碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型法制备块体聚二丁酸碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二丁酸碲氧烷高分子原料(可采用实施例7、19和/或31制得的PTOC3COOH)溶于氯仿,得到无色透明溶液。将上述溶液于100℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为块体聚二丁酸碲氧烷高分子材料。
实施例58:基于粉末状聚二辛酸碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型法制备块体聚二辛酸碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二辛酸碲氧烷高分子原料(可采用实施例8、20和/或32制得的PTOC7COOH)溶于甲苯,得到无色透明溶液。将上述溶液于30℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为块体聚二辛酸碲氧烷高分子材料。
实施例59:基于粉末状聚双十一酸碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型法制备块体聚双十一酸碲氧烷高分子材料
将粉末状聚双十一酸碲氧烷高分子原料(可采用实施例9、21和/或33制得的PTOC11COOH)溶于氯仿,得到无色透明溶液。将上述溶液于40℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为块体聚双十一酸碲氧烷高分子材料。
实施例60:基于粉末状聚二丙基二戊基碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型法制备块体聚二丙基二戊基碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二丙基二戊基碲氧烷高分子原料(可采用实施例10、22和/或34制得的PTOC3-C5)溶于氯仿,得到无色透明溶液。将上述溶液于40℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为块体聚二丙基二戊基碲氧烷高分子材料。
实施例61:基于粉末状聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型法制备块体聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子原料(可采用实施例11、23和/或35制得的PTOC7COOH-C9COOH)溶于氯仿,得到无色透明溶液。将上述溶液于50℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为块体聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子材料。
实施例62:基于粉末状聚二丁基二己酸碲氧烷高分子原料的溶剂加工成型法制备块体聚二丁基二己酸碲氧烷高分子材料
将粉末状聚二丁基二己酸碲氧烷高分子原料(可采用实施例12、24和/或36制得的PTOC4-C5COOH)溶于氯仿,得到无色透明溶液。将上述溶液于60℃的环境挥发溶剂,得到无色透明材料,为块体聚二丁基二己酸碲氧烷高分子材料。
实施例63:基于聚二甲基碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚二甲基碲氧烷高分子材料(可采用实施例37和/或50制得的聚二甲基碲氧烷高分子材料),浸入含有1mL乙酸乙酯与1mL浓度为0.1M抗坏血酸水溶液的反应瓶,静置,聚二甲基碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,真空烘箱干燥,得到二甲基碲小分子单体。本实施例方法所涉及的具体化学原理和反应过程参见图2、图3。
实施例64:基于聚二丁基碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚二丁基碲氧烷高分子材料(可采用实施例38和/或51制得的聚二丁基碲氧烷高分子材料),浸入含有1mL乙酸乙酯与1mL浓度为0.1M二硫苏糖醇水溶液的反应瓶,搅拌,二丁基碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,冻干,得到二丁基碲小分子单体。
实施例65:基于聚二己基碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚二己基碲氧烷高分子材料(可采用实施例39和/或52制得的聚二己基碲氧烷高分子材料),浸入含有1mL甲苯与1mL浓度为1.0M硼氢化钠水溶液的反应瓶,超声,聚二己基碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,旋转蒸发溶剂,得到二己基碲小分子单体。
实施例66:基于聚二辛基碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚二辛基碲氧烷高分子材料(可采用实施例40和/或53制得的聚二辛基碲氧烷高分子材料),浸入含有1mL氯仿与1mL浓度为1.0M硼氢化钾水溶液的反应瓶,静置,聚二辛基碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,旋转蒸发溶剂,得到二辛基碲小分子单体。
实施例67:基于聚双十二烷基碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚双十二烷基碲氧烷高分子材料(可采用实施例41和/或54制得的聚双十二烷基碲氧烷高分子材料),浸入含有1mL四氢呋喃与1mL浓度为2.0M氯化锡水溶液的反应瓶,超声,聚双十二烷基碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,氮气吹干溶剂,得到双十二烷基碲小分子单体。
实施例68:基于聚双十六烷基碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚双十六烷基碲氧烷高分子材料(可采用实施例42和/或55制得的聚双十六烷基碲氧烷高分子材料),浸入含有1mL四氢呋喃与1mL浓度为2.0M亚硫酸钠水溶液的反应瓶,静置,聚双十六烷基碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,氮气吹干溶剂,得到双十六烷基碲小分子单体。
实施例69:基于聚二乙酸碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚二乙酸碲氧烷高分子材料(可采用实施例43和/或56制得的聚二乙酸碲氧烷高分子材料),浸入含有1mL二甲基甲酰胺及乙腈的混合溶剂与1mL浓度为5.0M草酸水溶液的反应瓶,搅拌,聚二乙酸碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,冻干,得到二乙酸碲小分子单体。
实施例70:基于聚二丁酸碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚二丁酸碲氧烷高分子材料(可采用实施例44和/或57制得的聚二丁酸碲氧烷高分子材料),浸入含有1mL甲苯及乙腈的混合溶剂与1mL浓度为5.0M硫酸亚铁水溶液的反应瓶,静置,聚二丁酸碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,氮气吹干溶剂,得到二丁酸碲小分子单体。
实施例71:基于聚二辛酸碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚二辛酸碲氧烷高分子材料(可采用实施例45和/或58制得的聚二辛酸碲氧烷高分子材料),浸入含有1mL甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺的混合溶剂与1mL浓度为1M抗坏血酸、1M二硫苏糖醇、1M硼氢化钠、1M硼氢化钾、1M氯化锡、1M亚硫酸钠、1M草酸、1M硫酸亚铁水溶液的反应瓶,搅拌,聚二辛酸碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,冻干,得到二辛酸碲小分子单体。
实施例72:基于聚双十一酸碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚双十一酸碲氧烷高分子材料(可采用实施例46和/或实施例59制得的聚双十一酸碲氧烷高分子材料),浸入含有1mL二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、氯仿、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃的混合溶剂与1mL浓度为10.0M二硫苏糖醇水溶液的反应瓶,静置,聚双十一酸碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,旋转蒸发溶剂,得到双十一酸碲小分子单体。
实施例73:基于聚二丙基二戊基碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚二丙基二戊基碲氧烷高分子材料(可采用实施例47和/或实施例60制得的聚二丙基二戊基碲氧烷高分子材料),浸入含有1mL甲苯与1mL浓度为2.0M二硫苏糖醇及2.0M抗坏血酸水溶液的反应瓶,静置,聚二丙基二戊基碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,旋转蒸发溶剂,得到二丙基碲与二戊基碲小分子单体。
实施例74:基于聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子材料(可采用实施例48和/或实施例61制得的聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子材料),浸入含有1mL甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺的混合溶剂与1mL浓度为1.0M二硫苏糖醇及1.0M抗坏血酸水溶液的反应瓶,搅拌,聚二辛酸二癸酸碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,旋转蒸发溶剂,得到二辛酸碲与二癸酸碲小分子单体。
实施例75:基于聚二丁基二己酸碲氧烷高分子材料的闭环降解
称取质量约为100mg的聚二丁基二己酸碲氧烷高分子材料(可采用实施例49和/或实施例62制得的聚二丁基二己酸碲氧烷高分子材),浸入含有1mL甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺的混合溶剂与1mL浓度为0.5M二硫苏糖醇及0.5M抗坏血酸水溶液的反应瓶,超声,聚二丁基二己酸碲氧烷高分子材料完全溶解,有机相由无色转变为黄色。收集有机相,旋转蒸发溶剂,得到二丁基碲与二己酸碲小分子单体。
以下对本公开实施例的有效性进行验证:
1、聚碲氧烷高分子材料闭环降解回收所得含碲小分子的结构表征
以实施例64、实施例66、实施例67为例,将所得含碲小分子溶解于核磁溶剂,通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、核磁共振碲谱对其进行结构表征。表征结果如图4~图16所示,基于核磁共振氢谱、核磁共振氢谱、核磁共振碲谱。如图4、图7、图10、图13、图16所示,化学位移处于2.65ppm附近的三重峰证明该氢原子为含碲小分子的α-氢;如图5、图8、图11、图14所示,化学位移处于2.70ppm附近的信号证明该碳原子为含碲小分子的α-碳;如图6、图9、图12、图15所示,化学位移处于231.00ppm附近的信号证明该碲原子属于碲醚结构。我们可以推测出回收所得小分子中氢原子、碳原子及碲原子的化学环境,进而得到含碲小分子的化学结构。上述结果可得通过本公开提供的闭环可降解方案使聚碲氧烷高分子材料完全转变为含碲小分子单体。
2、聚碲氧烷高分子材料的闭环可降解性研究
以实施例66为例,对制备所得聚二辛基碲氧烷高分子材料开展还原降解及含碲小分子回收操作,将回收所得含碲小分子溶解于核磁溶剂,通过核磁共振氢谱对其进行结构表征,并将表征结果与化学合成所得含碲小分子原料比较,参见图17,结果显示降解回收所得含碲小分子与化学合成所得含碲小分子具有相同的化学结构。同时,以实施例67为例,对制备所得聚双十二烷基碲氧烷高分子材料开展还原降解及含碲小分子回收操作,将回收所得含碲小分子溶解于核磁溶剂,通过核磁共振氢谱及核磁共振碳谱对其进行结构表征,并将表征结果与化学合成所得含碲小分子原料比较,参见图18、图19,结果显示降解回收所得含碲小分子与化学合成所得含碲小分子具有相同的化学结构。除此以外,通过X射线光电子能谱分析闭环降解过程,参见图20,结果显示聚合产物3d5/2结合能为576.4eV,来源于+4价碲元素;聚合产物的3d5/2结合能为573.8eV,来源于+2价碲元素。上述研究结果显示,聚碲氧烷高分子材料的降解产物为含碲小分子,证明了聚碲氧烷高分子材料闭环可降解的可行性。
3、聚碲氧烷高分子材料的降解动力学研究
以实施例5为例,称取质量约为100mg的聚碲氧烷高分子材料,分别浸入含有1mL乙酸乙酯与1mL浓度为0.5M、1.0M、2.0M抗坏血酸水溶液的反应瓶,参考图3。分别于2h、4h、6h、8h通过离心、过滤、去离子水润洗、干燥收集残余聚碲氧烷高分子材料并称取其质量。将上述操作重复三次确保实验结果的准确性与可重复性。
其中,聚碲氧烷高分子材料的残余比例通过以下公式计算:
高分子材料残余比例=高分子材料残余质量/高分子材料起始质量×100%
实验结果如图21及表1、表2所示,与0.5M抗坏血酸水溶液共孵育的聚碲氧烷高分子材料于8小时发生完全降解;与1.0M抗坏血酸水溶液共孵育的聚碲氧烷高分子材料于6小时发生完全降解;与2.0M抗坏血酸水溶液共孵育的聚碲氧烷高分子材料于4小时发生完全降解。上述研究验证了聚碲氧烷高分子材料良好的降解动力学过程。
表1
表2
4、聚碲氧烷高分子材料的单体回收动力学研究
以实施例5为例,称取质量约为100mg的聚碲氧烷高分子材料,分别浸入含有1mL乙酸乙酯与1mL浓度为0.5M、1.0M、2.0M抗坏血酸水溶液的反应瓶,参考图3。分别于2h、4h、6h、8h通过分液收集有机相。进一步通过蒸发溶剂、石油醚溶解、蒸发石油醚提纯的方式回收含碲小分子单体。将上述操作重复三次确保实验结果的准确性与可重复性。
其中,含碲小分子单体理论回收量、含碲小分子单体回收率通过以下公式计算:
小分子单体理论回收量=高分子材料质量/高分子重复单元分子量×小分子单体分子量
小分子单体回收率=小分子单体实际回收量/小分子单体理论回收量×100%
实验结果如图22及表3、表4所示,在0.5M、1.0M、2.0M抗坏血酸水溶液的作用下,含碲小分子单体均实现了高效的回收。其中,低浓度抗坏血酸水溶液条件具有良好的回收效率、高浓度抗坏血酸水溶液条件具有良好的回收速率。实际应用可以基于生产需求选择合适的反应条件。
表3
表4
5、聚碲氧烷高分子材料的光学性能研究
优质的光学材料需要具备良好的透光性。虚折射率是衡量材料光学性质的基本参数,相同条件下,虚折射率的值越小材料对光子的吸收越弱。以实施例5为例,切割大小约为1cm*1cm的聚碲氧烷高分子材料,通过椭圆偏振光显微镜测定聚碲氧烷高分子材料在400~1700nm波段的虚折射率。实验结果如图23所示,400~1700nm波段聚碲氧烷高分子材料折射率的大小为10-10~10-40。这一结果说明,聚碲氧烷高分子材料在可见及近红外波段基本不存在吸收,具有良好的透光性,具有优质光学材料的潜能。
与此同时,通过分光光度仪对聚碲氧烷高分子材料在紫外、可见及红外波段的透光率进行直接表征,并将检测结果与常见光学介质(空气、硅酸盐玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、石英)进行比较,参见图24(a)~图24(d)、图25(a)~图25(d)及图26(a)~图26(d)。在可见光波段,聚碲氧烷高分子材料与空气、硅酸盐玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、石英表现出相似的透光率,证明了聚碲氧烷高分子材料作为光学材料的潜能。除此以外,聚碲氧烷高分子材料在近红外及紫外波段具有一些独有的性能。近红外光具有显著的热效应,是材料光热老化的重要诱因。与同为透明高分子材料的聚甲基丙烯酸甲酯材料(有机玻璃)相比,聚碲氧烷高分子材料在近红外波段具有更高的透明度。这一结果体现了聚碲氧烷高分子材料良好的抗光热老化性能。
紫外光具有较高的光子能量,其中280~400nm的波段被称为UVB及UVA,该波段的紫外光可以破坏人体表皮层及真皮层,是皮肤老化、色素沉积、皮肤癌变的重要诱因。相比其他光学材料,聚碲氧烷高分子材料对UVB及UVA表现出优异的屏蔽效应。综合其作为高分子材料易加工、易成型的优点,聚碲氧烷高分子材料有望成为新一代紫外防护材料。
此外,在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (23)
1.一种聚碲氧烷高分子材料,其特征在于,聚碲氧烷高分子材料的结构式为-[Te(R2)-O]n-,其中:
重复单元为-Te(R2)-O-,n为重复单元数,n为大于或等于2的整数;
R-为以下任意一种或多种有机侧链:
疏水链段-(CH2)x-,X为重复单元数,X为0~15的整数;
质子链段-(CH2)Y-COOH,Y为重复单元数,Y为1~10的整数。
2.一种根据权利要求1所述聚碲氧烷高分子材料的制备方法,其特征在于,包括:
将含碲单体溶解于有机溶剂,得到含碲有机溶液体系,将所述含碲有机溶液体系与过氧化氢水溶液混合,进行界面聚合反应,得到反应物,将所述反应物干燥后得到聚碲氧烷高分子原料;
对所述聚碲氧烷高分子原料进行加工成型,得到所述聚碲氧烷高分子材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述含碲有机溶液体系的摩尔浓度为0.1mol/L~2mol/L。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述过氧化氢水溶液的摩尔浓度为0.1mol/L~5mol/L。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述含碲有机溶液体系与所述过氧化氢水溶液的体积比为0.1~10:1。
6.一种根据权利要求1所述聚碲氧烷高分子材料的制备方法,其特征在于,包括:
将含碲二卤化合物与去离子水混合,进行水解聚合反应,得到反应物,将所述反应物干燥后得到聚碲氧烷高分子原料;
对所述聚碲氧烷高分子原料进行加工成型,得到所述聚碲氧烷高分子材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述含碲二卤化合物采用二氯二甲基碲、二氯二乙基碲、二氯二丙基碲、二氯二丁基碲、二氯二戊基碲、二氯二己基碲、二氯二庚基碲、二氯二辛基碲、二氯二壬基碲、二氯二癸基碲、二氯双十一烷基碲、二氯双十二烷基碲、二氯双十三烷基碲、二氯双十四烷基碲、二氯双十五烷基碲、二氯双十六烷基碲、二氯二乙醇碲、二氯双二甘醇碲、二氯双三甘醇碲、二氯双四甘醇碲、二氯双五甘醇碲、二氯双六甘醇碲、二氯双甲基乙醇碲、二氯双甲基二甘醇碲、二氯双甲基三甘醇碲、二氯双甲基四甘醇碲、二氯双甲基五甘醇碲、二氯双甲基六甘醇碲、二氯二乙酸碲、二氯二丙酸碲、二氯二丁酸碲、二氯二戊酸碲、二氯二己酸碲、二氯二庚酸碲、二氯二辛酸碲、二氯二壬酸碲、二氯二癸基碲、二氯双十一酸碲、二溴二甲基碲、二溴二乙基碲、二溴二丙基碲、二溴二丁基碲、二溴二戊基碲、二溴二己基碲、二溴二庚基碲、二溴二辛基碲、二溴二壬基碲、二溴二癸基碲、二溴双十一烷基碲、二溴双十二烷基碲、二溴双十三烷基碲、二溴双十四烷基碲、二溴双十五烷基碲、二溴双十六烷基碲、二溴二乙醇碲、二溴双二甘醇碲、二溴双三甘醇碲、二溴双四甘醇碲、二溴双五甘醇碲、二溴双六甘醇碲、二溴双甲基乙醇碲、二溴双甲基二甘醇碲、二溴双甲基三甘醇碲、二溴双甲基四甘醇碲、二溴双甲基五甘醇碲、二溴双甲基六甘醇碲、二溴二乙酸碲、二溴二丙酸碲、二溴二丁酸碲、二溴二戊酸碲、二溴二己酸碲、二溴二庚酸碲、二溴二辛酸碲、二溴二壬酸碲、二溴二癸基碲、二溴双十一酸碲、二碘二甲基碲、二碘二乙基碲、二碘二丙基碲、二碘二丁基碲、二碘二戊基碲、二碘二己基碲、二碘二庚基碲、二碘二辛基碲、二碘二壬基碲、二碘二癸基碲、二碘双十一烷基碲、二碘双十二烷基碲、二碘双十三烷基碲、二碘双十四烷基碲、二碘双十五烷基碲、二碘双十六烷基碲、二碘二乙醇碲、二碘双二甘醇碲、二碘双三甘醇碲、二碘双四甘醇碲、二碘双五甘醇碲、二碘双六甘醇碲、二碘双甲基乙醇碲、二碘双甲基二甘醇碲、二碘双甲基三甘醇碲、二碘双甲基四甘醇碲、二碘双甲基五甘醇碲、二碘双甲基六甘醇碲、二碘二乙酸碲、二碘二丙酸碲、二碘二丁酸碲、二碘二戊酸碲、二碘二己酸碲、二碘二庚酸碲、二碘二辛酸碲、二碘二壬酸碲、二碘二癸基碲和二碘双十一酸碲中任意一种或多种的混合物。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述含碲二卤化合物按照以下步骤制备得到:
将含碲单体溶解于有机溶剂,得到含碲有机溶液体系,将卤素单质加入所述含碲有机溶液体系,得到所述含碲二卤化合物。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述卤素单质采用氯气、液溴和碘单质中的任意一种或多种的混合物。
10.一种根据权利要求1所述聚碲氧烷高分子材料的制备方法,其特征在于,包括:
将含碲单体溶解于有机溶剂,得到含碲有机溶液体系,向所述含碲有机溶液体系中加入有机电解质并施加电压,进行电化学聚合反应,得到反应物,将所述反应物干燥后得到聚碲氧烷高分子原料;
对所述聚碲氧烷高分子原料进行加工成型,得到所述聚碲氧烷高分子材料。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述有机电解质采用四丁基铵四氟硼酸盐和四丁基六氟磷酸铵中的任意一种或多种的混合物。
12.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述有机电解质在有机溶剂体系中的摩尔浓度为0.1mol/L~10mol/L。
13.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,施加的所述电压为0.5V~2.0V。
14.根据权利要求2、8或10所述的制备方法,其特征在于,所述含碲单体采用二甲基碲、二乙基碲、二丙基碲、二丁基碲、二戊基碲、二己基碲、二庚基碲、二辛基碲、二壬基碲、二癸基碲、双十一烷基碲、双十二烷基碲、双十三烷基碲、双十四烷基碲、双十五烷基碲、双十六烷基碲、二乙醇碲、双二甘醇碲、双三甘醇碲、双四甘醇碲、双五甘醇碲、双六甘醇碲、双甲基乙醇碲、双甲基二甘醇碲、双甲基三甘醇碲、双甲基四甘醇碲、双甲基五甘醇碲、双甲基六甘醇碲、二乙酸碲、二丙酸碲、二丁酸碲、二戊酸碲、二己酸碲、二庚酸碲、二辛酸碲、二壬酸碲、二癸酸碲和双十一酸碲中的任意一种或多种的混合物。
15.根据权利要求2、8或10所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂采用二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、氯仿、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的任意一种或多种的混合物。
16.根据权利要求8或10所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶液体系的摩尔浓度为0.1mol/L~10mol/L。
17.根据权利要求2、6或10所述的制备方法,其特征在于,所述加工成型采用热加工成型或者溶剂加工成型。
18.根据权利要求17所述的制备方法,其特征在于,所述热加工成型采用的加热温度为50℃~100℃、加压压强为5MPa~20MPa;所述溶剂加工成型采用的良溶剂为二氯甲烷、氯仿和甲苯中的任意一种或多种的混合物,采用的温度为30℃~100℃。
19.一种根据权利要求1所述聚碲氧烷高分子材料的闭环降解方法,其特征在于,包括:将所述聚碲氧烷高分子材料置于有机溶剂与去离子水的界面处,向所述去离子水中加入还原剂,以将所述聚碲氧烷高分子材料完全降解为含碲小分子单体,将降解后的体系分液取得有机相组分,除去溶剂,得到含碲小分子单体。
20.根据权利要求19所述的闭环降解方法,其特征在于,所述有机溶剂采用二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、氯仿、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的任意一种或多种的混合物。
21.根据权利要求19所述的闭环降解方法,其特征在于,所述还原剂采用抗坏血酸、二硫苏糖醇、硼氢化钠、硼氢化钾、氯化锡、亚硫酸钠、草酸和硫酸亚铁中的任意一种或多种的混合物。
22.根据权利要求19所述的闭环降解方法,其特征在于,所述还原剂溶液的摩尔浓度为0.1mol/L~10mol/L。
23.一种将权利要求1所述聚碲氧烷高分子材料作为光学材料的应用。
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YIHENG DAI等: ""Oxidative Polymerization in Living Cells"", 《JORNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY》, vol. 143, pages 10709 - 10717 * |
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