研究人員首先通過(guò)酯縮合反應(yīng)制備Azo修飾的硫辛酸單體（Azo-TA），然后利用溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)開環(huán)聚合或熱壓聚合方法與硫辛酸進(jìn)行共聚制備得到Azo-PTA。由于Azo基團(tuán)的引入，Azo-PTA具有紫外光響應(yīng)性，可在365 nm光照射下由trans-Azo-PTA異構(gòu)為cis-Azo-PTA，同時(shí)發(fā)生固-液相轉(zhuǎn)變，而在綠光（532 nm）照射下，通過(guò)光熱效應(yīng)快速液化，發(fā)生固-液相轉(zhuǎn)變，上述光調(diào)控的相轉(zhuǎn)變過(guò)程均可逆。該特性為Azo-PTA在可逆黏附、自修復(fù)材料、智能窗戶等方面的應(yīng)用提供了潛力。

圖1 Azo-PTA的結(jié)構(gòu)及其綠光調(diào)控的可逆固液相轉(zhuǎn)變行為和應(yīng)用

首先利用紅外相機(jī)對(duì)Azo-PTA的光熱行為進(jìn)行了測(cè)定，可以看出，不同組成的Azo-PTA均表現(xiàn)出優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)化性能，尤其是Azo-PTA-1（單體投料質(zhì)量比為1：1），綠光照射30 s，其表面溫度即可達(dá)到90 °C以上。進(jìn)一步利用UV-vis、POM及AFM等手段對(duì)Azo-PTA綠光調(diào)控的相轉(zhuǎn)變行為進(jìn)行了表征，確認(rèn)了其可逆固-液相轉(zhuǎn)變行為。然后對(duì)Azo-PTA材料的光熱轉(zhuǎn)化效率（LHCE）進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明，Azo-PTA-1的LHCE高達(dá)84.9%，高于Au納米棒、Cu₂Se納米晶等許多傳統(tǒng)無(wú)機(jī)近紅外光（980 nm）光熱轉(zhuǎn)化材料。

進(jìn)一步研究了Azo-PTA黏附性能，可以看出，其在紙張、木材、玻璃基底上的黏附強(qiáng)度均可超過(guò)1.0 MPa，且在鹽水和酸性水溶液中保持較好的黏附穩(wěn)定性，而在堿性溶液中黏附強(qiáng)度顯著降低，這是由于PTA堿性條件下降解而導(dǎo)致。Azo-PTA可在0 °C~40 °C范圍保持較好的黏附能力，可通過(guò)光照、加熱及溶劑等方法進(jìn)行回收再利用，表現(xiàn)出優(yōu)異的黏附穩(wěn)定性和可循環(huán)性。

接下來(lái)考察了Azo-PTA的可光操作性能，經(jīng)綠光照射10 s后，Azo-PTA即可將兩片玻璃粘接在一起，再用綠光照射即可實(shí)現(xiàn)脫粘，該過(guò)程可多次循環(huán)，且在酸性（pH=1.0）、堿性（pH=10.0）和海水中保持穩(wěn)定。存在流動(dòng)的水時(shí)，經(jīng)綠光照射液化后的Azo-PTA仍可對(duì)PE、硅膠等塑料進(jìn)行黏附。最后，考察了Azo-PTA的自修復(fù)及循環(huán)使用性能，以及在智能窗戶方面的應(yīng)用。

圖5 綠光調(diào)控Azo-PTA的自修復(fù)、黏附性能及智能窗戶應(yīng)用

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.20250831