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  聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAm）是一種典型的熱響應聚合物，其在水溶液中具有低臨界溶液溫度（LCST）相行為（低溫溶，高溫不溶），有望應用于組織工程、傳感器和離子識別等眾多領域。將偶氮苯光敏基元通過共價鍵的方式引入PNIPAm可構建光控熱響應行為，實現精準非接觸式的刺激與響應。然而，由于偶氮苯阻聚性與自聚集等特性使得光響應溫度難控。

  四川大學化工學院王彩虹團隊設計合成了親水性偶氮苯基離子液體[Azo][BF₄]，以一種更為簡單的方法實現了光控LCST相行為，且紫外照射條件下PNIPAm聚集，這與共聚物體系光響應恰好相反。研究發現cis-[Azo][BF₄]的存在削弱了PNIPAm與H₂O之間的氫鍵作用，促進了PNIPAm的聚集。隨后，研究人員測試發現紫外照射使得體系傳導率在室溫下由5.28 mS/cm下降至0.16 mS/cm。這是由于[Azo][BF₄]會被包裹在PNIPAm聚集體中，有效阻斷離子液體的遷移路徑；可見光照射之后，[Azo][BF₄]被釋放，聚合物伸展，導電率恢復，該過程多次可逆，有望用于光致斷電等體系。

圖1. 本研究中所使用的化學物質結構式

  因此，該研究首次報道了水系偶氮苯基小分子光致異構調控了大分子的自組裝過程，同時基于聚合物納米自組裝對離子液體的宏觀性能進行了有效調控。該研究對于離子液體性能調控與聚合物自組裝領域具有重要的意義。

圖2. 本研究機理示意圖

  以上相關成果發表在ACS Macro Letters (ACS Macro Lett. 2020, 9, 825?829)。論文第一作者為四川大學化學工程學院碩士研究生李佩琪，通訊作者為四川大學化工學院王彩虹博士和日本橫濱國立大學Masayoshi Watanabe教授。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmacrolett.0c00170