山西师范大学化学与材料科学学院在光致变色智能材料领域取得重要进展

正光致变色智能材料由于其独特的光敏性,在光学镜片、汽车挡风玻璃、装饰,军事人员的伪装服装,武器,住房和其他作战的隐蔽材等民用及军事领域的应用十分广泛.目前,光致变色材料的研究主要集中在有机或无机材料领域,有机光致变色材料具有可修饰性强和光响应快等优点,但大部分不耐高温且易疲劳;无机光致变色材料具有高稳定性和耐疲劳等特点,但普遍消色慢.有机无机杂化光致变色材料结合了无机材料和有机材料的优点,因此新型光     

有机-无机杂化光致变色材料的研究进展

根据成键特点,对基于有机光致变色的有机-无机杂化材料的光致变色特性及其作为多功能材料的研究进展进行分类介绍。配位共价键结合的配合物型杂化光致变色材料通过光致变色配体与金属离子间的螯合作用,不仅能提高光致变色单元的稳定性、抗疲劳性,同时可在整个大分子体系中实现电化学特性、能量转移、荧光发射的光致变色调控;键合较弱的插层、介孔型杂化光致变色材料利用宿主的耐久性可提高有机光致变色分子的稳定性、抗疲劳性,同时实现宿主磁性的光致变色可逆调控;离子键结合的新型有机–无机杂化光致变色材料具有以光电子转移为特征的热可逆固态光致变色行为。     

有机光致变色体系及其国内外研究现状

介绍了常见的有机光致变色材料体系,综述了光致变色材料在国际和国内的研究现状。光致变色材料是当前高科技领域重要的研究课题,具有广阔的应用价值和发展前景。     

新型光子型存储介质——有机光致变色材料

本文概要介绍了光致变色现象及其在光存储材料研制中的应用,简介了几类新型有机光致变色材料的结构特征、化学反应本质、光存储特性及研究进展。     

磷钨酸/壳聚糖杂化材料的制备及其光致变色性

以Keggin结构的磷钨酸为电子受体,天然高分子壳聚糖为电子给体,合成了新型的磷钨酸/壳聚糖(CS-HPW)杂化材料.采用元素分析、红外光谱、X-射线光电子能谱、固体漫反射电子光谱等进行了表征.结果表明:杂化材料的化学组成为(C6H11O4N)5.8H3PW12O40.29.2H2O;有机给体与无机杂多酸间存在较强的相互作用.合成的杂化材料具有良好的可逆光致变色性能.     

有机无机杂化材料研究进展

有机无机杂化材料是在溶胶凝胶法的基础上发展起来,介于有机聚合物与无机聚合物间的一种新型复合材料.文章论述近年来有机无机杂化材料在光学材料、陶瓷材料、凝胶材料及生物材料方面的研究及应用.有机无机材料制备灵活,便于分子"裁剪",实行分子设计,具有广阔的应用与开发前景.     

有机无机复合电致发光的研究进展

为了获得更好的发光器件,将有机材料与无机材料制成复合体,取长补短,使其在平板显示技术中具有极大的应用前景.本文在简述有机与无机电致发光原理的基础上,介绍了有机一无机复合器件的研究进展,重点阐述在具有不同结构的有机-无机异质结器件中无机材料所起的作用.通过对无机界面修饰层修饰电极、基于Ⅱ-Ⅵ族半导体材料有机无机复合电致发光等方面的综合探讨,总结出有机-无机复合器件的优势:能得到更好的Ⅰ-Ⅴ特性曲线和更高的发光效率,对器件内部场强起调节作用并且改善两种载流子的平衡注入,为今后在制作有机.无机复合器件方面做更深入的研究提供参考.     

光致变色有机化合物研究 Ⅳ.含可反应基团的螺吡喃化合物的合成

吲哚啉苯并螺吡喃是一类重要的有机光致变色化合物。一些化合物具有很好的光致变色性质,将其作为光致变色介质与半导体材料和聚合物等载体结合形成光致变色材料已经取得实际应用。近年来,国外开始将螺吡喃分子引入聚合物链上,形成螺吡喃聚合物。我们的工作是合成在吲哚啉环上含有-CI,-OH,-CH=CH_2基团的螺吡喃化合物,它们均可与相关的聚合物及单体形成高分子化合物。特别引入含CH_2=CH-长链反应基团,不仅将螺吡喃分子的光致变色波长红移至可见光区,而且将其与含有Si-H键的有机聚硅氧烷经硅氢化反应合成出了螺吡喃有机硅聚合物。该聚合物的光致变色波长更加红移,且制成的     

有机无机复合温差电材料的无机掺杂剂

有机导电高分子因其低的热导率在温差电方面受到广泛的关注,但低电导率限制了其发展.掺杂无机半导体或CNT等纳米材料可有效改善有机导电高分子的热电性能.以PEDOT/PSS有机高分子为代表介绍有机无机复合温差电材料的无机掺杂剂的最新进展,并展望有机无机复合温差电材料未来的发展与应用.     

有机-无机纳米杂化材料在荧光、光声和拉曼生物成像领域的最新研究进展(英文)

有机-无机纳米杂化材料是一类重要的功能材料,能够在纳米尺度范围内实现有机材料和无机材料本质的复合,可以获得传统材料所不具有的结构、相态、性能和功能,广泛应用于光电、催化、生物医学等领域.本文着重总结了几类有机-无机纳米杂化材料的制备以及它们在荧光、光声和拉曼生物成像领域的最新研究进展,并对该领域将来的发展方向进行了讨论.     

含羟基螺吡喃的合成及动力学研究

根据羟醛缩合原理,应用2-亚甲基-1,3,3-三甲基吲哚啉和2,5-二羟基苯甲醛一步合成了1′,3′,3′-三甲基-6-羟基-螺-(2-氢-1-苯吡喃-2,2′-二吲哚啉),简称为羟基螺吡喃.该合成产物是一种新型的在苯环上带有羟基官能团的光致变色化合物.合成过程的反应条件温和又易于控制.应用红外(IR)、核磁共振(NMR)、质谱(MS)等分析方法对该化合物的结构进行表征;通过紫外(UV)分析,对其光致变色性能和变色反应动力学进行了研究.结果发现合成产物在紫外光照射下具有良好的光致变色性能,而且不同浓度羟基螺吡喃在溶剂中光变性能与变色速率明显不同.     

Photoresponsive thin films containing an azobenzene derivative intercalated with a layered double hydroxide

Two kinds of optically transparent thin films with photochromic properties have been fabricated based on co-intercalation of 4-(4-anilinophenylazo)benzenesulfonate (AO5) and sodium dodecylbenzene sulfonate (SDS) into the galleries of a ZnAl layered double hydroxide (LDH) by two synthetic methods: solvent evaporation and in situ crystallization. The two films possess LDH crystallites in different orientations relative to the substrates depending on their fabrication method: horizontal and vertical. The relationship between the photochromic behavior of the interlayer chromophore and the orientation of the LDH crystallites is studied thoroughly. The orientation of the LDH crystallite influences the photochromic behavior of the films. The films exhibited different absorption and wettability characteristics, providing the potential for application of dye-LDH films as photochromic materials and light sensitive switches.     

BR-D96N光致变色特性及其光存储应用研究

研究一种生物光致变色材料--基因突变菌紫质BR-D96N,测定了它的光致变色双态吸收光谱,测出基态(B态)的吸收峰在568nm,亚稳中间态(M态)的吸收峰在411nm,两态吸收峰都可与目前的激光器波长匹配,并且两态之间的吸收峰值差别很大,光致变色效应明显.通过对样品从M态到B态的热驰豫过程中动态光谱的测定和分析,算出M态的寿命为约14min.利用该材料的光致变色特性,在BR-D96N薄膜上实现了图像光存储,所存储的图像对比度高,用普通相机在自然光下即可直接读出.结果表明,BR-D96N具有良好的热稳定性(样品使用两年以上性能没有发生明显变化)和良好的抗疲劳性(可擦重写操次数达100万次以上).     

AgX光致变色机理及其在聚合物中的应用

简单介绍了AgX作为光致变色材料的光致变色机理和其在聚合物中的一些应用方法。     

有机-无机杂化物：合成·表征·光致变色特性

用溶液法合成2种新型结晶化的有机-无机杂化物La2K(PMo₁₂O₄₀)(EDTA)₄（1）和Ni(PW₁₂O₄₀)(EDTA)₂（2）.利用红外光谱（IR)、差热-热重分析（TG-DTA）、循环伏安（CV)、固体荧光光谱(FL)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、能谱分析(EDS)、X-射线粉末衍射(XRD)对杂化物的组成、结构特征、光致变色性能进行系统研究.2种杂化物均表现出良好的光致变色性,紫外光照射下杂化物1由黄色变为墨绿色,杂化物2由蓝绿色变为灰黑色.暗处室温下保存,变色后的杂化物1稳定,光致变色不可逆,而杂化物2空气中避光4 h 能恢复到原来的颜色,温度升高该逆反应速度加快,无氧条件下该逆反应不发生,即杂化物2在有氧条件下,表现出良好的光致变色可逆性.2种混配物都对光响应速度快,是潜在的光学材料.     

微生物-无机杂化材料的研究进展

在利用微生物合成微生物-无机杂化材料的合成过程中,由于生物元素N、P等的自然掺杂,使该类材料具备了普通杂化材料所不具有的优越性能,因而研究与应用发展迅速.目前微生物-无机杂化材料已被广泛应用于抗菌剂、生物催化、光催化、污染物去除和抗肿瘤等众多领域.尽管微生物-无机杂化材料种类繁多,但根据微生物的参与方式,可将这些杂化材料分为全细胞-无机杂化材料和非细胞-无机杂化材料两类.文章依据这两类杂化材料的典型特征对其最新研究进展进行了综述,着重介绍了不同类型微生物-无机杂化材料的合成方法和应用,并对该领域研究前景进行了展望.     

含羧基和酚羟基螺噁嗪的合成

光致变色高分子材料近年来得到了研究者的高度关注,一般以接枝、共聚和共混为主要研究对象。文章用对氨基苯甲酸经过重氮化、还原、中和,合成了对羧基苯肼,并进一步合成了N-甲基-5-羧基-9’-羟基螺噁嗪,即SO-1;以及用丙烯酸和氢溴酸合成了3-溴丙酸,代替了传统的3-碘丙酸合成N-羧乙基-9’-羟基螺噁嗪,即SO-2。通过熔点测试和核磁确定了其结构。两种未见文献报道的化合物均含两种官能团,可以进行自身的缩合,也可以接枝上不同的聚合物以获得更优良的光致变色性能。     

SYNTHESES OF PHOTOCHROMIC PIGMENTS

Photochromism is a phenomenon that a compound undergoes a reversible color change with the change of the wavelength of the irradiating light. Many photochromic compounds have been used in textiles as photochromic pigments.In this paper, some special techniques are used to prepare a photochromic compound of spirooxazines with an improved yield. Another photochromic spirooxazine with a sulfonate group which is soluble in water is also successfully synthesized. Tests are also conducted to find that they both display good photochromism in proper states.     

Keggin结构钒取代硅钨酸/聚丙烯酰胺复合膜的制备及光致变色性能研究

制备了一、三钒取代的Keggin结构硅钨酸(SiW12-nVn,n=1,3)/聚丙烯酰胺(PAM)复合膜,采用红外光谱对其进行了表征.并研究了杂多酸的种类、含量以及照射光波长对SiW12-nVn/PAM复合膜光致变色性能的影响,通过ESR光谱推断了其可能的变色机理.结果表明:高含量、强氧化能力的多酸以及短波长的照射光波有利于SiW12-nVn/PAM复合膜的光致变色发生.     

稀土配合物与基质材料的复合(二)

将稀土配合物与无机、无机／有机杂化材料复合得到的功能性材料,有良好的光、热稳定性和化学稳定性,改善了稀土配合物的发光条件,大大增强了稀土离子的特征荧光强度,延长了发光时间。同时将稀土纳米微晶复合到材料基质中,可以赋予功能材料特殊的物理和化学性能。本文就稀土配合物与无机、无机／有机杂化材料的复合、稀土发光材料的纳米化及其最新发展状况进行了总结。