醇溶剂中PDA/Zn2+/ZnO纳米复合材料的可逆热致变色行为及其在传感与智能涂层中的应用

本研究发现通过线性醇溶剂成功合成具有带状结构的PDA/Zn2+/ZnO纳米复合材料，其独特的可逆热致变色特性突破了传统水相合成的限制。该材料可与多种聚合物（如PS、PMMA）及商业丙烯酸涂料混合，拓展了在智能涂层和温度响应绘画中的应用潜力，同时实现了对顺式/饱和脂肪酸（如油酸、硬脂酸）的直接比色检测，为食品工业传感提供了低成本解决方案。

　　

Experimental

所有化学品均为商业采购。DA单体（10,12-二十五碳二炔酸（DA(8,12)）、阳离子表面活性剂（CTAB、CPC、CTAC、BDAC、DeTAB、DTAB、DDAB）、脂肪酸（油酸、硬脂酸、亚油酸、棕榈酸）及试剂均直接使用无需纯化。

Syntheses of PDA(8,12)/Zn²⁺/ZnO nanocomposites in alcohols

溶液混合法（SMM）是一种在水介质中制备PDA(8,12)/Zn²⁺/ZnO纳米复合材料的通用技术。本研究将该方法拓展至纯醇溶剂（包括乙醇、1-丁醇、1-己醇和1-辛醇）中的合成（图1）。在室温孵育24小时后，DA(8,12)单体与Zn²⁺/ZnO通过自组装形成有序结构。值得注意的是，Zn²⁺离子在ZnO纳米粒子分散过程中逐渐释放[51]。最终通过254 nm紫外光照射引发拓扑聚合，得到蓝色纳米复合材料。

Conclusion

本研究开发了在直链醇系列中直接合成PDA(8,12)/Zn²⁺/ZnO纳米复合材料的通用方法。所得纳米复合材料呈现带状结构并具有可逆热致变色特性。醇溶剂的使用简化了与多种聚合物和丙烯酸涂料的混合流程，显著拓展了其在热致变色传感器和智能涂层领域的应用潜力。此外，乙醇中制备的纳米复合材料可通过与阳离子表面活性剂混合，实现对脂肪酸检测灵敏度的精细调控。