BiOCl纳米片/氧化还原染料光致变色体系的构建及性能研究
发布时间：2021-06-23 23:23
半导体纳米颗粒驱动的可逆光致变色体系由于在信息展示、传感器等领域有着重要的应用价值,因此受到广泛的关注。然而目前发展的具有光还原活性的半导体纳米颗粒主要局限于Ti02类光催化剂,这极大地阻碍了这类光致变色体系的广泛应用。本文中我们设计了一种配体辅助的合成方法,制备含有丰富氧空位的BiOCl超薄纳米片。包覆配体和氧空位能够作为牺牲电子供体,在光照过程中捕获并消耗光生空穴,赋予BiOCl超薄纳米片高的光还原活性,实现光驱动氧化还原染料可逆光致变色。具体研究内容如下:（1）光还原活性BiOCl超薄纳米片的合成本文通过甘露醇和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为共包覆配体辅助的水热法合成了平均尺寸约36nm,厚度约1.4-2.8nm的BiOCl超薄纳米片。通过傅里叶红外光谱仪、电子顺磁共振波谱仪等设备表征证明,BiOCl超薄纳米片表面吸附有大量甘露醇和PVP分子,并存在丰富的氧空位。表面配体和氧空位是实现BiOCl超薄纳米片高光还原活性的关键。（2）BiOCl超薄纳米片/氧化还原染料光致变色性质研究将光还原活性BiOCl超薄纳米片与氧化还原染料结合,实现光驱动氧化还原染料可逆变色。杂化BiOCl超薄纳...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１光致变色导致材料ＵＶ－ｖ１Ｓ吸收波谱的可逆变化??
?山东大学硕士学位论文???由于颜色转变需要分子结构的改变，这类分子一般在溶液中具有较好的变色效果，??然而在固体状态下，材料密堆积，阻碍了分子结构转变，导致分子在聚集状态下??存在光惰性，光致变色性能变差。为此，Ｗｕ等人［８］用四苯基乙烯将两个螺吡喃??分子相连接，新构成的分子具有高的扭曲度，使材料在固体状态下松散堆积。当??ＵＶ光照时，扭曲的构型为分子异构变形提供了足够的自由空间。因此，这种新??的螺吡喃衍生物分子在固体状态仍然展现出优异的光致变色效果，如图１．３所示。??ｎｏ２?ｂ??图１．３螺吡喃衍生物光致变色??Ｎａｍ等［９］借助高分子基底，将螺吡喃衍生物嵌入到ＰＤＭＳ中，制备出具有??光致变色能力的Ｉ＾ＤＭＳ膜，如图１．４，这种膜具有透明、易弯曲等优点。通过使??用印有图案的光掩膜遮盖，在ＵＶ光照下，光暴露的部分发生颜色转换，而未暴??露的部分保持原有颜色，光掩膜上的图案转移到ＰＤＭＳ膜上，所光印的图案具??有高的清晰度和微米级的分辨率。??｛Ａ）?＾?（Ｍ）??■??Ｏｐｔｉｃａｌ?Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ??图１．４螺吡喃／ＰＤＭＳ复合膜??二芳基乙烯类分子是当前最受欢迎的有机光致变色材料之一，最初是作为芪??类化合物顺反异构的副反应被发现，也是通过分子结构成环／裂环反应实现光致??４??
?山东大学硕士学位论文???由于颜色转变需要分子结构的改变，这类分子一般在溶液中具有较好的变色效果，??然而在固体状态下，材料密堆积，阻碍了分子结构转变，导致分子在聚集状态下??存在光惰性，光致变色性能变差。为此，Ｗｕ等人［８］用四苯基乙烯将两个螺吡喃??分子相连接，新构成的分子具有高的扭曲度，使材料在固体状态下松散堆积。当??ＵＶ光照时，扭曲的构型为分子异构变形提供了足够的自由空间。因此，这种新??的螺吡喃衍生物分子在固体状态仍然展现出优异的光致变色效果，如图１．３所示。??ｎｏ２?ｂ??图１．３螺吡喃衍生物光致变色??Ｎａｍ等［９］借助高分子基底，将螺吡喃衍生物嵌入到ＰＤＭＳ中，制备出具有??光致变色能力的Ｉ＾ＤＭＳ膜，如图１．４，这种膜具有透明、易弯曲等优点。通过使??用印有图案的光掩膜遮盖，在ＵＶ光照下，光暴露的部分发生颜色转换，而未暴??露的部分保持原有颜色，光掩膜上的图案转移到ＰＤＭＳ膜上，所光印的图案具??有高的清晰度和微米级的分辨率。??｛Ａ）?＾?（Ｍ）??■??Ｏｐｔｉｃａｌ?Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ??图１．４螺吡喃／ＰＤＭＳ复合膜??二芳基乙烯类分子是当前最受欢迎的有机光致变色材料之一，最初是作为芪??类化合物顺反异构的副反应被发现，也是通过分子结构成环／裂环反应实现光致??４??
本文编号：3245861
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１光致变色导致材料ＵＶ－ｖ１Ｓ吸收波谱的可逆变化??
?山东大学硕士学位论文???由于颜色转变需要分子结构的改变，这类分子一般在溶液中具有较好的变色效果，??然而在固体状态下，材料密堆积，阻碍了分子结构转变，导致分子在聚集状态下??存在光惰性，光致变色性能变差。为此，Ｗｕ等人［８］用四苯基乙烯将两个螺吡喃??分子相连接，新构成的分子具有高的扭曲度，使材料在固体状态下松散堆积。当??ＵＶ光照时，扭曲的构型为分子异构变形提供了足够的自由空间。因此，这种新??的螺吡喃衍生物分子在固体状态仍然展现出优异的光致变色效果，如图１．３所示。??ｎｏ２?ｂ??图１．３螺吡喃衍生物光致变色??Ｎａｍ等［９］借助高分子基底，将螺吡喃衍生物嵌入到ＰＤＭＳ中，制备出具有??光致变色能力的Ｉ＾ＤＭＳ膜，如图１．４，这种膜具有透明、易弯曲等优点。通过使??用印有图案的光掩膜遮盖，在ＵＶ光照下，光暴露的部分发生颜色转换，而未暴??露的部分保持原有颜色，光掩膜上的图案转移到ＰＤＭＳ膜上，所光印的图案具??有高的清晰度和微米级的分辨率。??｛Ａ）?＾?（Ｍ）??■??Ｏｐｔｉｃａｌ?Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ??图１．４螺吡喃／ＰＤＭＳ复合膜??二芳基乙烯类分子是当前最受欢迎的有机光致变色材料之一，最初是作为芪??类化合物顺反异构的副反应被发现，也是通过分子结构成环／裂环反应实现光致??４??
?山东大学硕士学位论文???由于颜色转变需要分子结构的改变，这类分子一般在溶液中具有较好的变色效果，??然而在固体状态下，材料密堆积，阻碍了分子结构转变，导致分子在聚集状态下??存在光惰性，光致变色性能变差。为此，Ｗｕ等人［８］用四苯基乙烯将两个螺吡喃??分子相连接，新构成的分子具有高的扭曲度，使材料在固体状态下松散堆积。当??ＵＶ光照时，扭曲的构型为分子异构变形提供了足够的自由空间。因此，这种新??的螺吡喃衍生物分子在固体状态仍然展现出优异的光致变色效果，如图１．３所示。??ｎｏ２?ｂ??图１．３螺吡喃衍生物光致变色??Ｎａｍ等［９］借助高分子基底，将螺吡喃衍生物嵌入到ＰＤＭＳ中，制备出具有??光致变色能力的Ｉ＾ＤＭＳ膜，如图１．４，这种膜具有透明、易弯曲等优点。通过使??用印有图案的光掩膜遮盖，在ＵＶ光照下，光暴露的部分发生颜色转换，而未暴??露的部分保持原有颜色，光掩膜上的图案转移到ＰＤＭＳ膜上，所光印的图案具??有高的清晰度和微米级的分辨率。??｛Ａ）?＾?（Ｍ）??■??Ｏｐｔｉｃａｌ?Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ??图１．４螺吡喃／ＰＤＭＳ复合膜??二芳基乙烯类分子是当前最受欢迎的有机光致变色材料之一，最初是作为芪??类化合物顺反异构的副反应被发现，也是通过分子结构成环／裂环反应实现光致??４??
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