[發(fā)明專利]一種鈦酸鹽可逆光致變色材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710087330.2
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106833606B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡義華;薛飛洪;范劉敏;林曉卉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C09K9/00
• 分類號: C09K9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本申請屬于無機(jī)光致變色功能發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦酸鹽可逆光致變色材料及其制備方法。本發(fā)明所提供的光致變色材料為Ba_1?xTi₄O₉:xRe；其中，Re是摻雜到基體材料中的稀土元素，為Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Eu、Yb或Lu；x為Re的摻雜摩爾量，0≤x≤0.1。本發(fā)明光致變色材料具有抗疲勞性好的優(yōu)點，其制備原料成本低，對設(shè)備要求不高，制備工藝簡單易行，可重復(fù)性好，得到的產(chǎn)品穩(wěn)定性高，可廣泛應(yīng)用于光信息存儲、光調(diào)控、光學(xué)器件材料、感應(yīng)器、防偽和自顯影全息記錄照相等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機(jī)光致變色功能發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦酸鹽可逆光致變色材料及其制備方法。

背景技術(shù)

光致變色現(xiàn)象是指化合物在受到一定波長的照射后，其顏色會慢慢變?yōu)榱硪环N顏色，經(jīng)過另一種合適波長的再次照射后，又能夠慢慢恢復(fù)至原來的顏色。人們對變色現(xiàn)象的研究較早，早在十九世紀(jì)40年代人們就發(fā)現(xiàn)了無機(jī)化合物和有機(jī)化合物的光致變色現(xiàn)象。二十世紀(jì)七十年代，Heller教授等提出了光致變色材料可用于信息存儲和光記錄，引起了人們對光致變色材料研究的極大興趣。由于光致變色材料在光信息存儲、光調(diào)控、光學(xué)器件材料、防偽、裝飾、感應(yīng)器和輻射計量計等眾多領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值，無機(jī)光致變色材料也因此受到越來越多人的關(guān)注。

過去對光致變色材料關(guān)注的焦點主要集中在有機(jī)光致變色材料和無機(jī)玻璃光致變色材料領(lǐng)域，并取得相當(dāng)大的進(jìn)展。從現(xiàn)有文獻(xiàn)和相關(guān)報道來看，關(guān)于有機(jī)光致變色材料和無機(jī)玻璃光致變色材料的合成、性能、機(jī)理及應(yīng)用已經(jīng)比較成熟。有機(jī)化合物具有優(yōu)良的分子裁剪與修飾的優(yōu)越性，但同時也有堅固性、穩(wěn)定性不足，易被氧化降解甚至失去變色性能的缺陷。而無機(jī)光致變色材料具有較高的穩(wěn)定性、優(yōu)良的抗疲勞性和易成型性，正好可以彌補有機(jī)光致變色材料的不足，具有非常大的應(yīng)用前景。目前已報道的一些主要的無機(jī)光致變色材料如下：含鐵的SrTiO₃和TiO₂(Phys.Rev.Lett.,Vol.21,1331,(1968))，BaMgSiO₄：Eu²⁺(Appl.Phys.Lett.,Vol.97,181905,(2010)),CaAl₂O₄：Eu²⁺,Nd³⁺(Opt.Mater.Express,Vol.3,787,2013,)，ZnGa₂O₄：Bi³⁺(Opt.Mater.Express,Vol.2,1378,(2012))，Sr₂SnO₄：Eu³⁺(Appl.Phys.Lett.,Vol.102,031110,(2013))，Ba₅(PO₄)₃Cl：Eu²⁺(J.Photochem.PhotobiolA,Vol.251,100,(2013)),Zn₂GeO₄:Eu²⁺(Mater.Lett.,Vol.134,187,(2014))，Sr₃YNa(PO₄)₃F:Eu²⁺(J.Mater.Chem.C.Vol.3,9435-9443(2015)),Na_0.5Bi_2.5Nb₂O₉:Re³⁺(Re＝Sm,Pr,Er)(ACS.Appl.Mater.Inter.,Vol.7,25289-25297(2015)),Mg₈GaGe₈O₂₀:Cr³⁺(J.Mater.Chem.C.Vol.4,6614-6625(2016)),Ba₃MgSi₂O₈:Eu²⁺(J.Lumin.173,237-242(2016)),MgGeO₃:Yb³⁺(Light.Sci.Appl.Vol.5,e16124(2016)),Na_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅:Re³⁺(Re＝Sm,Pr,Er)(ACS.Appl.Mater.Inter.,Vol.8,34581-34589(2016))等。然而，迄今為止無機(jī)光致變色材料的發(fā)展速度卻十分緩慢，其種類和顏色變化也十分有限，這在很大程度上限制了無機(jī)光致變色材料的應(yīng)用。而且，上述無機(jī)光致變色材料大部分為二價銪離子摻雜的無機(jī)化合物，其制備需要在還原氣氛下，對設(shè)備要求較高且制備困難。