超高速可視光誘導ATRPの水性媒介における炭素量子ドットと3Dプリントの応用

Liang Qiao¹, Mengjie Zhou¹, Ge Shi¹

¹Henan Joint International Research Laboratory of Living Polymerizations and Functional Nanomaterials, Henan Key Laboratory of Advanced Nylon Materials and Application, School of Materials Science and Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China.

Journal of the American Chemical Society

|May 26, 2022

まとめ

研究者は,炭素量子ドット (CQD) を使用した超高速可視光ポリメリゼーションシステムを開発し,原子移転ラジカルポリメリゼーション (ATRP) を用いた. この画期的な技術により高精度で光発光した 3Dプリントが可能になりました

科学分野:

ポリマー化学
材料科学
写真化学

背景:

光誘発原子移転ラジカルポリメリゼーション (ATRP) は,ポリマーネットワークには汎用性がありますが,添加物製造では遅い速度で制限されています.
3Dプリント技術の進歩には,より速いATRP方法の開発が不可欠です.

研究の目的:

炭素量子ドット (CQD) を水中のATRPに導入し,超高速ポリメリゼーションを行う.
デジタル光処理 (DLP) を用いた水素ジェルの3DプリントのためのATRPの最初のアプリケーションを実証する.

主な方法:

水中の可視光誘発ATRPシステムを作成するためにCQDを使用しました.
高分子変換と低ポリ分散度指数 (PDI) を達成するための最適化条件.
デジタル光処理 (DLP) を使って3Dプリントする.

主要な成果:

PDI < 1. 25 で 1 分未満で > 90% のモノマー変換を達成した.
CQD媒介型ATRPシステムを使用して,優れた寸法精度で 3Dプリントされたヒドロゲルオブジェクト.
組み込まれたCQDは,印刷された水素ゲルに安定した光発光特性を与えました.

結論:

CQD媒介の可視光ATRPは,ヒドロゲル製造のための超高速ポリメリゼーションプラットフォームを提供します.
この方法は,3Dプリントの機能的および刺激に反応するヒドロゲル材料のための新しいアプローチを表しています.
開発されたシステムは,複雑なポリマー構造の高度な追加製造のための新しい道を開きます.

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