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印染2026年第03期:基于偶氮苯改性纤维素纳米晶的光致动复合材料薄膜制备与性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:聂妮娜;于志辉;高爱芹;

单位:东华大学化学与化工学院;山东渤海科技发展有限责任公司;

摘要:光致动材料在特定波长光照下能发生形变或运动,在仿生驱动、柔性传感等领域潜力显著。纤维素纳米晶(CNC)具有良好的生物相容性,为发展新型光致动体系提供了理想基材。本研究设计合成了含羧基的水溶性偶氮苯小分子A4,并通过酯化反应将其接枝到CNC上,制备得到A4-CNC纳米复合材料。随后将其与聚乙烯醇(PVA)和细菌纤维素(BC)复合,制得系列光响应薄膜。通过紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振、X射线衍射及电子显微镜等表征手段,系统研究了材料结构与性能。结果表明:A4在甲醇中表现出可逆的光致顺反异构行为;接枝后A4-CNC保持了CNC的晶型结构;在复合薄膜中,A4-CNC@PVA-BC的光驱动性能最佳,当A4-CNC质量分数为10%时,紫外光照45 s后薄膜卷曲角度达87°,显著优于未接枝体系。基于该材料组装的光控机械抓手,可在紫外光调控下抓取自重约10倍的物体。

关键词:光驱动;;智能材料;;纤维素纳米晶;;偶氮苯;;聚乙烯醇

基金资助:浙江省清洁染整技术研究重点实验室开放基金(QJRZ2303)