液态二硫化碳的光聚合产生纳米级的聚乙烯薄膜
P B Zmolek1, H Sohn, P K Gantzel
1Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, San Diego, La Jolla, California 92093-0358, USA.
Journal of the American Chemical Society
|July 18, 2001
概括
液态二硫化碳 (CS2) 的宽带辐射产生了一种新的碳硫聚合物, (CS) x. 这种金色膜聚合物表现出独特的光谱特性,表明碳-碳双键和单键,在材料科学中具有潜在的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 摄影化学的使用.
背景情况:
- 二硫化碳 (CS2) 是含硫材料的多功能前体.
- 之前的研究探讨了气相光聚合和CS2聚合物的高压合成.
- 了解新型CS2衍生聚合物的结构和特性对于材料创新至关重要.
研究的目的:
- 从液相CS2中合成和表征一种新的碳硫聚合物 (CS) x.
- 阐明 (CS) x聚合物内部的结构特征和粘合.
- 研究聚合机制并确定潜在的副产品.
主要方法:
- 使用宽带 (300--400 nm) 辐射进行液体CS2的光聚合.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM),原子力显微镜 (AFM) 和富里埃转换红外 (FT-IR) 光谱学进行表征.
- 同位素标记 ((13) C) 和模型化合物研究用于结构分析.
- 质谱学 (电子和化学电离) 用于识别可溶性副产品.
- 用于确定相关化合物的结构的X射线晶体学.
主要成果:
- 一个透明的金色膜 (CS) x聚合物 (约. 200纳米厚) 已成功生产.
- FT-IR光谱显示了碳-碳双 (1431 cm(-1)) 和单键 (1298,1250 cm(-1)) 的特征吸收.
- 鉴定出可溶性副产品C4S6和C6S7,这表明它是一种乙烯基尼迪前体.
- AFM表示,聚合物由小球 (20-50 nm) 组成.
- EPR光谱显示了硫中心基的证据,表明交叉链接.
结论:
- 液体CS2的光聚合产生了一种具有独特结构特征的新型 (CS) x聚合物.
- 聚合物的结构可能涉及具有二硫化物链接的交叉链接网络.
- 提出了一种涉及S2C=CS2中间体的聚合机制.
- 这些发现为碳硫聚合物的合成和特性提供了洞察力.
