光致变色与电致变色材料.ppt

光致变色与电致变色材料 樊美公中国科学院理化技术所2011 光致变色学的发展历史 1867年fritsche首先发现了光致变色现象 但在随后的将近一个世纪的时间里 一直未受到重视 二十世纪五十年代光致变色的概念由hirshberg提出 二十世纪七十年代第一本有关光致变色学的专著出版 在随后的三十年里 光致变色学得到了迅速的发展 二十世纪九十年代光致变色学的形成 一 光致变色学的定义 内涵 与前景二 主要光致变色体系三 激光光谱与瞬态过程研究四 有机光致变色学与光子型信息存储五 主要相关专著 光致变色体系分类 有机光致变色体系生物光致变色体系高分子光致变色体系无机光致变色体系有机 无机复合体系多功能集成体系 光致变色学的定义 内涵 与前景 光致变色涵义 h h 光致变色是指一个化合物 a 受到一定波长光照射时 可发生特定的化学反应 生成新的化合物 b 由于结构的改变导致其吸收光谱发生变化 而在另一波长光照射或热的作用下 又能回到原来的形式 chem mathine 主要的有机光致变色体系 螺环化合物吡喃类化合物质子转移体系俘精酸酐及其衍生物双键的顺反异构化二芳基乙烯类光致变色体系 螺环化合物 吡喃类化合物 质子转移体系 俘精酸酐及其衍生物 双杂原子杂环俘精酸酐 硒唑类俘精酸酐 噁唑俘精酰亚胺 新型二芳基乙烯类光致变色体系 2 5 二氢五员杂环体系 x ch2 n o sorn r n 1or2he1andhe2arethesameordifferentheteo aryl 激光诱导瞬态过程与反应机理研究 俘精酸酐光致变色机理螺噁嗪的光致变色机理萘并吡喃的光致变色过程光致变色化合物的酸致变色研究 双光子光致变色 rentzepis双激光光致变色 1989 俘精酸酐的非线性效应与双光子吸收 2000 飞秒激光诱导双光子光谱 rentzepis双激光光致变色 1989 新型二芳基乙烯和光致变色化合物双光子吸收特性研究1 2 二芳杂环基环烯 一 合成与结构 二芳杂环基乙烯类文献中的主要类型 he1和he2为芳杂环基 二者可以相同也可以不同 designandsynthesisofnoveldiarylethenesx o s n r ch2 n n 1 2he1andhe2areheterocyclesrisaryloralkyl 二 合成路线当he为2 甲基吲哚基时 合成路线如下 当he为甲基取代的噻吩基 甲基取代的苯并噻吩基 甲基取代的吡咯基或1 3 二甲基吲哚基时 合成路线如下 3 4 双取代二氢噻吩衍生物的合成 近两年我们还合成了以下蓝光敏感的二芳基乙烯化合物 三 结果 二 新型蓝光敏感材料的光致变色原理与紫外吸收光谱光致变色反应实例 图中的化合物 双稳态吸收光谱 成色前后 三 pmma膜中的紫外吸收光谱 成色体的紫外吸收光谱 二 光致变色化合物的双光子吸收特性研究 1998年 marder等 science 编号结构tpa nm gm 51412 8 835 810 1940 3670 975 945 4400 3700 800450 1 6 9 10 1999年marder等 nature d dd a da d a 共合成了9个二苯乙烯类衍生物 ashighas1 250 10 50cm4sphoton 1 2000年 kim等 chem mater 合成了一些tpacs值比较大的化合物 13 10 46cm4 s photon 1 molecule 1 belfieldandfanetaltargetcompound d atype 10 10 48cm4 s mol photon 1cm 4 2000年belfieldandfanetal spie a 双光子吸收原理 type1type2 b 实验方法 theresultof z scan two photoninducedtime resolvedspectra 2000年10月中科院感光所与中山大学 结构 值 10 50cm4sphoton 1 264 100 282 700 245 500 这是一类a d a或d a d型分子 laserwavelength 532nmlaserpulseduration t 10 00nslaserpulsefocusarea s 1 964 03cm2theconcentrationofsample m 1 00e 02mol l 有机光致变色学重要专著 1 brown编著的 photochromism 19712 d rr和bouas laurent主编的 photochromism moleculesandsystems 19903 mcardle主编的 appliedphotochromicpolymersystems 1993 近期专著 1 organicphotochromicandthermalchromiccompounds chapter4 pp 141 206 fanetal fulgidefamilycompounds editedbyj c cranoandr guglielmetti plenumpress newyorkandlondon 1999 2 光化学基本原理与光子学材料科学 樊美公等著 科学出版社 2000 3 分子光化学与光功能材料科学 樊美公 姚建年 佟振合等 科学出版社 2009 国家基金委国家 863 和 973 计划中国科学院明阳福j c scaino k d belfield c bone w m hung p m rentzepis金声姚思德张启元王河洲佟振合王佛松张光寅姚建年等 谢谢各位的关注与支持 有机光致变色学与光子型信息存储1 可擦重写数字光存储2 彩色多层与高密度数字光存储3 光致变色反应的非线性效应与超分辨读出4 双光子光致变色与体相三维光存储5 平行图象存储与全息存储6 非破坏性读出