光致變色材料

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1、光致變色材料Photochromicmaterialst商要：光致變色的應(yīng)用前景非常廣闊，如信息存儲(chǔ)原件、裝飾和防護(hù)包裝材料、自顯影全息記錄照相、國(guó)防上的用途等。因此，綜述這些年涌現(xiàn)的光致變色新材料，分析他們的制備方法、性能。關(guān)鍵詞：光致變色材料應(yīng)用Abstract:Applicationprospectofphotochromismisverybroad,suchasinformationstorage,materialsoftheoriginaldecorativeandprotectivepackaging，automaticdevelopingholographicrecor

2、dingcamera，theuseofnationaldefense.Therefore，thisarticlesummarizestheemergenceofnewphotochromicmaterialsintheseyears，preparationmethodsandpropertiesofthemwereanalysed.Keywords:photochromicmaterialsapplication1引言光致變色指的是某些化合物在一定的波和強(qiáng)度的光作用下分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致其對(duì)光的吸收峰值即顏色的相應(yīng)改變，且這種改變一般是可逆的。光致變色化合物分為兩類：第一類是

3、有機(jī)光致變色化合物，如螺毗喃類、二芳基乙烯類、偶氮苯類、俘精酸醉類。第二類是無(wú)機(jī)光致變色化合物，如過(guò)渡金屬氧化物、金屬肉化物、稀土配合物。光致變色材料由于某在光能S轉(zhuǎn)換、光學(xué)鏡片、汽車擋風(fēng)玻璃、光學(xué)防偽、裝飾材料等方而的應(yīng)用越來(lái)越普及，以及在光信息存儲(chǔ)、光記錄和光開關(guān)等領(lǐng)域S示出巨大的潛在應(yīng)用前景而受到關(guān)注。目前在中國(guó)發(fā)展迅猛。筆者綜述了兒種光致變色材料，探討目前光致變色材料的合成。2.1光致變色材料簡(jiǎn)介2.1.1硝化纖維素鍵合螺口惡嗪光致變色材料螺口惡嗪是一類光化學(xué)性質(zhì)較為優(yōu)異的光致變色化合物，在紫外光照射下，螺C一0鍵發(fā)生斷裂，生成在長(zhǎng)波區(qū)域吸收的開環(huán)顯色體部花苫結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)sP—

4、MC結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。該種實(shí)驗(yàn)采川接枝共聚反應(yīng)，將螺II惡嗪基團(tuán)以共價(jià)鍵形式連接在硝化纖維素高分子上，得到了一種新型的光致變色高分子材料，考察了新材料的光致變色行為。圖一螺口惡嗪的光致變色過(guò)程2.1.2Ag/Ti02納米材料光致變色材料二氧化鈦材料通過(guò)與處于激發(fā)態(tài)的金屬Ag納米粒子間的電子轉(zhuǎn)移，選擇性刻蝕金屬納米粒子，改變材料的光吸收特性，從而使得Ag/TiO2T納米復(fù)合材料在不同波長(zhǎng)的光激發(fā)不改變顏色通過(guò)UV—Vis吸收光譜表征對(duì)比了不同溫度熱處理的門02對(duì)/^粒子光催化沉積的影響，發(fā)現(xiàn)50（TC退火處理TiO2薄膜較利于Ag納米粒子的光催化沉積；在650nm紅色激光照射下，50O'C退

5、火處理的Ag/TiO4￥&具宥明顯的光致變色現(xiàn)象，對(duì)此變色過(guò)程中涉及的機(jī)理進(jìn)行了討論，且發(fā)現(xiàn)隨著Ag納米顆粒光催化沉積時(shí)間的增長(zhǎng)，Ag/TWf薄膜光致變色的響應(yīng)速率提高，但Ag納米顆粒過(guò)多會(huì)抑制Ag/Ti（MW膜的變色響應(yīng)速率。光致變色材料的穩(wěn)定性、抗疲勞性及響應(yīng)速度都不夠突出，現(xiàn)在有一些針對(duì)措施：1）對(duì)Ti02薄膜進(jìn)行500°C熱處理有利于Ag顆粒的光催化沉積，且制得的Ag/TiOf簿膜有較明顯的光致變色現(xiàn)象；2）隨著在TW2薄膜上沉積的Ag顆粒含量的增加，Ag/TiOf簿膜的光致變色響應(yīng)速率提高，但Ag顆粒含量超過(guò)一定量反而會(huì)抑制光致變色的反應(yīng)速率。2.1.3光致變色萘并毗喃化合

6、物光致變色材料Crano等通過(guò)低溫核磁法證實(shí)了萘并毗喃類化合物的幵環(huán)體為醌式結(jié)構(gòu)，其中包括順醌和反醌結(jié)構(gòu)。萘并毗喃化合物中萘環(huán)保持了較好的平面性，而毗喃環(huán)非芳香性，其中的螺碳原子鍵角為109.7",為典型的SP3雜化，偏離萘環(huán)平面，且其與吡喃上氧相連的C-0鍵為較弱的共價(jià)鍵。為保證開環(huán)顯色體足夠的共軛空間，螺碳原子上一般連接有兩個(gè)體積較大的苯環(huán)，被相互排斥于萘并毗喃環(huán)所構(gòu)成的平面兩側(cè)，使得這兩個(gè)苯環(huán)無(wú)法與萘并毗喃環(huán)產(chǎn)生大n共軛關(guān)系，可以防止其吸收光譜進(jìn)入可見光區(qū)域，保持其閉環(huán)體形式為無(wú)色狀態(tài)。△orhv2圖二萘并毗喃化合物光致變色萘并毗喃化合物有較好光響應(yīng)性和較快的褪色速度以及較好的

7、光穩(wěn)定性。2.1.4超支化偶氮聚氨酯偶氮基團(tuán)的光致反一順異構(gòu)效應(yīng)是偶氮聚合物最重要功能之一，在可逆的光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，除分子的構(gòu)型轉(zhuǎn)變引起顏色變化外，還伴隨著吸收光譜、折射率、偶極距、介電常fi等物理化學(xué)性質(zhì)的變化。在諸多影響偶氮聚合物光致反一順異構(gòu)效應(yīng)的因素屮，偶氮苯基團(tuán)偶極間的靜電相互作用是主要因素之一。Frechet研究證明髙度支化分子由于其支化結(jié)構(gòu)，可以在分子內(nèi)部為偶氮苯基團(tuán)提供一個(gè)自由體積，阯礙偶氮苯基團(tuán)的聚集，從而使各個(gè)偶氮苯基團(tuán)有效地分離，這