荧光技术使老化的聚合物发光

时间:2020-05-07 21:08 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

荧光技术使老化的聚合物发光

现代社会依赖于聚合物,如聚丙烯或聚乙烯塑料,从食品容器到汽车零部件再到医疗器械,其应用范围广泛。然而,就像人一样,聚合物会老化,当老化时,材料就会变得容易开裂或断裂。现在,研究人员在ACS《中心科学》杂志上发表了一项研究,他们开发了一种方法来可视化聚合物随年龄增长而产生的变化。

高温、阳光、氧气和湿度都会导致聚合物降解。在早期阶段,聚合物链断裂,产生官能团,如羟基,并产生自由基,加速老化过程。科学家们已经开发出了研究更先进的聚合物老化迹象的方法,但这些技术无法提供微观的三维图像,而且大多数技术还不够灵敏,无法探测到早期老化。Rui Tian, Chao Lu和他的同事们想要找到一种方法来可视化聚丙烯和聚乙烯聚合物的三维老化过程。这种技术可以用于检测老化的聚合物,以便在它们失效之前用新部件修复或替换它们。

研究人员将他们的方法建立在一种名为DBPA的商用荧光染料的基础上,这种染料可以在聚合物中的羟基链断裂时吸附在其上。研究小组将聚丙烯或聚乙烯薄片以140华氏度加热,然后将塑料浸泡在DPBA溶液中,用羟基对老化部位进行染色。当研究人员在共聚焦显微镜下观察这些薄片时,他们发现,随着时间的推移,聚合物中被荧光标记的羟基基团显示出的老化位点变得更深、更宽、更频繁。当薄片暴露在较高的温度下时,该方法检测到更快的聚合物老化。据研究人员所知,荧光技术是第一个可以敏感地监测三维聚合物老化的技术,这将有助于在早期识别退化的聚合物。

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