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光和熱調(diào)節(jié)聚離子液體水兩相體系的相轉(zhuǎn)化

2024-08-30 10:33:53 sh默尼 3

水兩相體系(ATPSs)是通過兩種不同的溶質(zhì)在水中溶解產(chǎn)生的,又稱為全水體系。組成該體系的溶質(zhì)在超過特定臨界濃度的水溶液中會(huì)表現(xiàn)出熱力學(xué)不混溶性。與傳統(tǒng)有機(jī)-水兩相體系相比,ATPSs具有界面張力低、傳質(zhì)快、環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì),在生物活性化合物分離等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。


在過去一段時(shí)間里,由兩種聚合物或一種聚合物和一種鹽構(gòu)建的ATPSs得到了廣泛應(yīng)用。在這些體系中,一旦水溶液濃度達(dá)到臨界濃度,相分離則會(huì)自發(fā)進(jìn)行。聚合物-聚合物系統(tǒng)可以對(duì)ATPSs進(jìn)行定制和設(shè)計(jì),加之聚離子液體(PILs)同時(shí)具有極性和功能性,這激起了人們利用PILs構(gòu)建ATPSs的興趣。溫度、光、pH等外部刺激,可以使得刺激響應(yīng)聚合物的化學(xué)性質(zhì)或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。近年來的研究發(fā)現(xiàn),引入刺激響應(yīng)PILs可以得到具有獨(dú)特的相變行為的刺激響應(yīng)型ATPSs。在之前的研究中,由偶氮苯(Azo)-/芐基(Bn)-接枝咪唑類藥物組成的ATPSs具有可逆的熱響應(yīng)和光響應(yīng)行為。由于光具有高時(shí)空分辨率不依賴于物理接觸就可操縱材料性能的特點(diǎn),因此開發(fā)由光調(diào)節(jié)相變行為的ATPSs具有應(yīng)用前景。

基于此,來自浙江理工大學(xué)熊玉兵及其團(tuán)隊(duì)以Azo-PIL (GDBn=5%)Bn-PIL (GDBn=5-45%)為溶質(zhì)制備了一類ATPSs,將葫蘆尿素(CB[8])作為客體分子引入后,首次實(shí)現(xiàn)了熱和光調(diào)節(jié)的ATPSs的可逆相轉(zhuǎn)化行為。

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