一种非均相光催化剂的制备及在可控自由基聚合中的应用制造技术

本发明专利技术涉及光催化和高分子材料制备领域，公开了一种非均相光催化剂的制备及在可控自由基聚合中的应用，其方法包括以下步骤：步骤一：采用的光催化剂具有如下结构：含有给电子基团和吸电子基团相连的共轭结构单元。本发明专利技术提出的高效交联共轭催化剂，在低催化剂用量条件下的实现快速、可控的可控自由基聚合，具有高的生产效率和低的生产成本，提出光诱导可控自由基聚合方法能省略除氧装置和除氧操作，且在氧气的存在能加速聚合反应，并保持良好的聚合可控性，催化剂能进一步回收利用，并且避免了传统光催化剂对产品的污染问题，非均相光催化剂应用的光诱导可控自由基聚合包括原子转移自由基聚合(ATRP)和可逆加成‑断裂链转移(RAFT)聚合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化和高分子材料制备领域，尤其涉及一种非均相光催化剂的制备及在可控自由基聚合中的应用。

技术介绍

1、可控自由基聚合能够精确控制聚合物的分子量和分子链结构，在功能高分子材料、弹性体、表面接枝改性、生物医药、精细化学品等领域具有重要应用。近年来，紫外、可见或近红外光诱导的可控自由基聚合引起了广泛关注，相对于传统方法，光诱导的可控自由基聚合具有绿色、高效简便、时间和空间可控等优点。光诱导的原子转移自由基聚合(atrp)和可逆加成-断裂链转移(raft)聚合是目前广泛研究和使用的方法。氧化淬灭是常见的催化反应路径，处于激发态的光催化剂向atrp或raft聚合物休眠种发生电子转移，生成自由基活性种从而发生链增长，之后通过逆向电子转移失活完成催化循环，实现自由基活性种与休眠种之间的可逆平衡。降低光催化剂的激发态氧化电位可以实现低的反应自由能，从而提高电子转移反应速率常数。此外，三重激发态具有较长的寿命，可以有效提高光催化剂的活性。

2、基于有机小分子和有机金属配合物的光氧化还原为可控自由基聚合提供了一种新的策略，但有机小分子及有机金属配合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种非均相光催化剂的制备方法，其特征在于：其方法包括以下步骤：

2.光诱导可控自由基聚合的实施，基于权利要求1所述的非均相光催化剂的制备方法，其特征在于：使用本专利技术提出的光催化剂，在加入单体、溶剂、引发剂与金属配合物的条件下，在光诱导下进行原子转移自由基聚合，即ATRP，能得到分子量可控500-5000000g/mol，且分子量多分散性低，即Mw/Mn＝1.05-1.35的聚合物，具有低的光催化剂用量<0.2g/L，且反应装置无需除氧，在聚合完成后以过滤与离心方式将光催化剂回收并循环使用，循环使用五次以上催化性能不降低。

3.根据权利要求2所述的光诱...

【技术特征摘要】

1.一种非均相光催化剂的制备方法，其特征在于：其方法包括以下步骤：

2.光诱导可控自由基聚合的实施，基于权利要求1所述的非均相光催化剂的制备方法，其特征在于：使用本发明提出的光催化剂，在加入单体、溶剂、引发剂与金属配合物的条件下，在光诱导下进行原子转移自由基聚合，即atrp，能得到分子量可控500-5000000g/mol，且分子量多分散性低，即mw/mn＝1.05-1.35的聚合物，具有低的光催化剂用量<0.2g/l，且反应装置无需除氧，在聚合完成后以过滤与离心方式将光催化剂回收并循环使用，循环使用五次以上催化性能不降低。

3.根据权利要求2所述的光诱导可控自由基聚合的实施，其特征在于：所述单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苄基酯、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸钠、苯乙烯与乙烯基吡啶中的一种和多种。

4.根据权利要求2所述的光诱导可控自由基聚合的实施，其特征在于：所述引发剂为α-溴苯基乙酸乙酯、α-氯苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫平，赵伟贺，房丽萍，白利斌，温昕，巴信武，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：