[发明专利]一种乙基纤维素基光响应有序多孔膜材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种乙基纤维素基光响应有序多孔膜材料及其制备方法。所述的材料是乙基纤维素接枝聚偶氮苯共聚物，该材料在高湿度条件下能够高效简便形成有序多孔结构，具有易形成有序多孔膜及光响应的特性，可满足不同领域应用的需要。

技术领域

本发明涉及一种乙基纤维素基光响应有序多孔膜材料。

背景技术

具有微纳米结构的聚合物薄膜在生物材料、光电材料等方面都具有很重要的应用价值，从而得到广泛研究与应用。过去，制备具有微纳米结构的薄膜可以采用不同的模板方法，比如胶体晶、乳液液滴、生物细菌以及过滤膜等模板，但由于其制备过程复杂、模板尺寸固定、模板制备困难等原因，因此很难得到具有可调尺寸或者单分散结构的薄膜。近年来，Francois等报道的在高湿度条件下制备具有微观结构的薄膜的新方法【Self-OrganizedHoneycomb Morphology of Star-Polymer Polystyrene Films . Nature 369 , 387-389(1994)】得到逐渐发展，并且因其简单可控，越来越受到人们的关注【Advances inFabrication Materials of Honeycomb Structure Films by the Breath-FigureMethod. Materials 6, 460-482(2013)】。通过这种方法，可以利用不同聚合物制备得到高度有序的多孔膜【Breath Figure: A Nature-Inspired Preparation Method forOrdered Porous Films. Chemical Reviews 115, 9801-9868 (2015)】。纤维素是自然界最为丰富的天然高分子，其最重要的一个应用就是作为薄膜材料，如再生纤维素已经广泛应用到薄膜和孔洞材料等许多领域【Recent advances in regenerated cellulosematerials. Progress in Polymer Science 53, 169-206(2016)】。然而，利用简单的纤维素结构、通过简便的方法很难得到有序孔结构的纤维素基薄膜，大大阻碍了纤维素材料在薄膜领域的应用。偶氮苯基团是一种具有光学活性的官能团，通过采用不同波长的光束K₁(360nm)和K₂(470nm)对偶氮苯基团进行照射，即可使其可逆地在cis和trans两种异构体之间进行转变，产生光致变色现象，可应用于光信息存储等领域【Synthesis and propertyof a novel azobenzene-based conjugated polymer. Chemical Industry Engineering Progress 35, 197-203(2016)】。将偶氮苯基团引入到纤维素体系可以制得具有偶氮苯基团的纤维素衍生物，其既具有偶氮基团的光学活性，又具有纤维素材料优异的力学性能和加工性能，也可使纤维素基材料通过简便的方法制备有序多孔膜，因此含偶氮苯光学活性基团的纤维素衍生物已经成为功能化有序多孔膜材料的一个前沿领域，展现出广阔的发展前景。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种乙基纤维素基光响应有序多孔膜材料。

本发明的另一目的在于提供一种乙基纤维素基光响应有序多孔膜材料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供一种乙基纤维素基光响应有序多孔膜的制备方法。

本发明的乙基纤维素基光响应有序多孔膜材料是乙基纤维素接枝聚偶氮苯共聚物，其结构式为：

其中：

R为H或CH₃CH₂；

n、x表示聚合度；

n是主链乙基纤维素的聚合度，x是支链聚偶氮苯中偶氮苯单元的聚合度。

本发明的乙基纤维素基光响应有序多孔膜材料的制备方法，该方法包括以下步骤：