光致变色材料

光致变色材料Photochromicmaterials摘要：光致变色的应用前景非常广阔，如信息存储原件、装饰和防护包装材料、自显影全息记录照相、国防上的用途等。因此，综述这些年涌现的光致变色新材料，分析他们的制备方法、性能。关键词：光致变色材料应用Abstract:Applicationprospectofphotochromismisverybroad,suchasinformationstorage,materialsoftheoriginaldecorativeandprotectivepackaging,automaticdevelopingholographicrecordingcamera,theuseofnationaldefense.Therefore,thisarticlesummarizestheemergenceofnewphotochromicmaterialsintheseyears,preparationmethodsandpropertiesofthemwereanalysed.Keywords:photochromicmaterialsapplication1引言光致变色指的是某些化合物在一定的波长和强度的光作用下分子结构会发生变化，从而导致其对光的吸收峰值即颜色的相应改变，且这种改变一般是可逆的。光致变色化合物分为两类：第一类是有机光致变色化合物，如螺毗喃类、二芳基乙烯类、偶氮苯类、俘精酸醉类。第二类是无机光致变色化合物，如过渡金属氧化物、金属卤化物、稀土配合物。光致变色材料由于其在光能量转换、光学镜片、汽车挡风玻璃、光学防伪、装饰材料等方面的应用越来越普及，以及在光信息存储、光记录和光开关等领域显示出巨大的潜在应用前景而受到关注。目前在中国发展迅猛。笔者综述了几种光致变色材料，探讨目前光致变色材料的合成。2.1光致变色材料简介2.1.1硝化纤维素键合螺口恶嗪光致变色材料螺口恶嗪是一类光化学性质较为优异的光致变色化合物，在紫外光照射下，螺Ｃ－Ｏ键发生断裂，生成在长波区域吸收的开环显色体部花菁结构，实现ＳＰ－ＭＣ结构的转变。该种实验采用接枝共聚反应，将螺口恶嗪基团以共价键形式连接在硝化纤维素高分子上，得到了一种新型的光致变色高分子材料，考察了新材料的光致变色行为。图一螺口恶嗪的光致变色过程2.1.2Ag／TiO2纳米材料光致变色材料二氧化钛材料通过与处于激发态的金属Ag纳米粒子间的电子转移，选择性刻蚀金属纳米粒子，改变材料的光吸收特性，从而使得Ag／TiO2T纳米复合材料在不同波长的光激发下改变颜色通过ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱表征对比了不同温度热处理的TiO2对Ag粒子光催化沉积的影响，发现５００℃退火处理TiO2薄膜较利于Ａｇ纳米粒子的光催化沉积；在６５０ｎｍ红色激光照射下，５００℃退火处理的Ag／TiO2样品具有明显的光致变色现象，对此变色过程中涉及的机理进行了讨论，且发现随着Ag纳米颗粒光催化沉积时间的增长，Ag／TiO2薄膜光致变色的响应速率提高，但Ａｇ纳米颗粒过多会抑制Ag／TiO2薄膜的变色响应速率。光致变色材料的稳定性、抗疲劳性及响应速度都不够突出，现在有一些针对措施：１）对TiO2薄膜进行５００℃热处理有利于Ag颗粒的光催化沉积，且制得的Ag／TiO2薄膜有较明显的光致变色现象；２）随着在TiO2薄膜上沉积的Ag颗粒含量的增加，Ag／TiO2薄膜的光致变色响应速率提高，但Ag颗粒含量超过一定量反而会抑制光致变色的反应速率。2.1.3光致变色萘并吡喃化合物光致变色材料Crano等通过低温核磁法证实了萘并吡喃类化合物的开环体为醌式结构，其中包括顺醌和反醌结构。萘并吡喃化合物中萘环保持了较好的平面性，而吡喃环非芳香性，其中的螺碳原子键角为109.7°，为典型的SP3杂化，偏离萘环平面，且其与吡喃上氧相连的C-O键为较弱的共价键。为保证开环显色体足够的共轭空间，螺碳原子上一般连接有两个体积较大的苯环，被相互排斥于萘并吡喃环所构成的平面两侧，使得这两个苯环无法与萘并吡喃环产生大π共轭关系，可以防止其吸收光谱进入可见光区域，保持其闭环体形式为无色状态。图二萘并吡喃化合物光致变色萘并吡喃化合物有较好光响应性和较快的褪色速度以及较好的光稳定性。参考文献[1]张璐;焦杨;高平安等Ag_TiO_2纳米材料的制备和光致变色性能研究应用化学1002-2082（2012）02-0360-05[2]王振新型光子型存储介质——有机光致变色材料科技信息[3]邹祺，张隽佶，田禾多功能二噻吩乙烯光致变色光分子开关材料化学进展[4]孟继本光致变色材料的五大应该领域化工管理[5]孟庆华，方永增，王珍，黄德音光致变色萘并吡喃化合物的拓展π结构研究进展影像科学与光化学[6]林景祥,吕健,曹荣基于瓜环一多金属氧酸盐的有机-无机杂化光致变色材料[7]欧其王新武何旭斌魏荣宝螺环光致变色材料研究进展有机化学[8]周妍，张然，王东生，杨斌水热法制备Ｍｏ掺杂ＷＯ３纳米材料及其光致变色性质的研究材料工程[9]贾屹夫，张复实无机光致变色材料的研究进展信息记录材料[10]孙宾宾杨博王明远硝化纤