研究员开发出用于可见光3D打印的新型光催化剂

aau讯（编辑 许乐）众所周知，可见光3D打印是光聚合领域的一个新领域，该技术仅少量企业会选择使用，这其中就包括英国以外的Photocentric和台湾的T3D。使用可以通过可见光固化的树脂意味着不需要依靠紫外线和数字投影仪，而是可以使用价格较低的配件，例如LCD屏幕。该技术不仅可以加快打印过程，而且还更具可持续性和降低能源消耗。

但由于该技术相对较新，因此研究人员正致力于为该技术开发新材料。波兰研究人员在最近出版的题为“噻吨酮衍生物，一种用于光聚合过程和可见光3D打印光固化树脂的新型有机光催化剂，”的论文中，探索了由广泛使用的鎓盐衍生的光引发剂的3D打印。这些盐通常更容易用于与紫外线相关的聚合过程中。为了扩大其在可见光光聚合反应中的应用，研究小组探索了鎓盐与称为噻吨酮的化合物的组合。

在这项研究中，研究人员探索了五种基于噻吨酮的新化合物：

“…噻吨酮衍生物在2,4-二乙基噻吨酮-9-one的7位具有4-（二苯胺）苯基取代基和咔唑基取代基。因此，我们开发了由两个发色部分组成的化合物。咔唑衍生物本身是光聚合过程中众所周知的添加剂，例如N-乙烯基咔唑（NVK）和9H-咔唑-9-乙醇（CARET）。”研究人员说道。

基于它们的吸收特性，研究员还使用咔唑衍生物来启动3D打印。对此，作者提出了一个可以引发阳离子和自由基光聚合过程的新系统，这也是此次研究的重点。

2,4-二乙基噻吩 -9-one 酮衍生物在乙腈中的吸附性能。(b)光引发体系中离子盐及其它添加剂的吸收性能: 碘双(4- 叔丁基苯基)-碘六氟磷酸盐，三芳基磺酰胺六氟磷酸盐，edb-4-(二甲氨基)苯甲酸乙酯，npg-n-苯甘氨酸，溴苯乙酰乙酸乙酯，三苯甲酰二苯基(2,4,6-三甲基)氧化膦。

2,4-二乙基-噻吨酮-9one在乙腈中的光吸收数据: 最大吸收波长(max-abs) ，最大摩尔消光系数()和最大发射波长(405nm 和420nm)。

本文研究了2,4-二乙基-噻吨酮-9-one衍生物。

研究人员开始研究2,4- 二乙基噻吩 -9- 酮衍生物的光吸收特性，以及诸如离子盐等添加剂的吸收特性。紧随其后，他们还研究了2,4- 二乙基硫氧杂蒽 -9- 酮等衍生物作为光敏剂的性能。这些研究使得研究人员可以在光聚合中整合使用发光二极管(led)作为光源，同时在相同的实验环境中给其他参考系统发短信。

在不同的光引发体系(iod (1% w/w)和2,4- 二乙基-硫氧杂蒽醌 -9- 酮衍生物(0.2% w/w)下，uvacure 1500(环氧功能转化与空气下照射时间)在(a)可见光 led@405nm，(b)可见光 led@420nm 下的光聚合曲线。辐射从 t = 10秒开始。

在整个研究过程中，鎓盐是这个过程的中心，它依赖于电子，并通过电子转移过程达到光敏化作用——一个电子供体从光敏剂转移到电子受体。在光敏剂被氧化的情况下发生光氧化还原反应，并且鎓盐减少。

以 t1(0.07% w/w)和 tmpta 为基本配方，进行3d 打印实验，得到图案。

在激光二极管照射下，利用各种光引发系统进行了3d 打印实验。以2,4-二乙基 -7-[4-(n-苯基尼林)苯基]硫氧蒽酮 -9- 酮(t1)为原料，在 tmpta/uvacure 1500混合溶液中制得。研究人员指出，由于噻吨酮衍生物T1制剂具有“高光敏性”，因此光聚合是有效且高效的。

在3D打印实验后，基于具有T1（0.07％w / w）和TMPTA的配方获得的图案。 

以 t1(0.07% wt.)/iod (0.33% wt.)和 tmpta/uvacure 1500(1:1)为基本配方，进行3d 打印实验，得到的图案。

研究人员使用以m365l2紫外线发光二极管作为光源的neje dk-8-kz 1000mw 激光雕刻机打印机对3 D对象进行实验，并使用光学立体显微镜和多功能数码显微镜进行观察。

对于此研究，有关专利的信息如下：

优先权日期为2020年6月29日的专利申请P.434493，作者：Joanna Ortyl和Emilia Hola，标题：“用于阳离子，自由基，硫醇和杂化聚合的光引发过程的新光引发体系的噻吨酮9-one衍生物的制备方法。”

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