水滑石復(fù)合材料薄膜的構(gòu)筑及其光致和熱致變色行為研究.pdf

1、本論文依據(jù)插層組裝理論，以層狀雙金屬氫氧化物(Layered doublehydroxides，LDHs)為主體，光學(xué)敏感分子-酸性橙5(AO5)、希夫堿衍生物(AMH)為客體，分別選用十二烷基苯磺酸鈉(SDS)和戊烷磺酸鈉(PS)為分散劑客體，采用溶劑蒸發(fā)法、原子層狀沉積-原位生長法構(gòu)筑了兩種不同取向的AO5/SDS-LDH和AMH/PS-LDH薄膜。通過調(diào)變主客體、客客體相互作用(微觀)、控制薄膜的取向結(jié)構(gòu)(介觀)，研究水滑石復(fù)合材

2、料薄膜的微觀和介觀結(jié)構(gòu)對其光致變色和熱致變色性能的影響，總結(jié)限域空間內(nèi)光化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律，為構(gòu)筑新型功能器件提供理論基礎(chǔ)。
　　 采用共沉淀—溶劑蒸發(fā)法構(gòu)筑了AO5和SDS以不同摩爾比共插層的LDH透明熱致變色薄膜。通過XRD、SEM、AFM、熒光偏振等手段對該薄膜進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果表明該薄膜具有良好的c軸取向，層間AO5躍遷偶極距方向與層板法線方向夾角為74°。該薄膜在3565℃溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)出由淺黃色到橙紅色的可逆可重復(fù)的熱

3、致變色性能。對其變色機理研究表明：主客體及客客體的相互作用是實現(xiàn)AO5由偶氮式到腙式互變異構(gòu)的關(guān)鍵因素。
　　 利用溶劑蒸發(fā)法和原子層狀沉積—原位生長法構(gòu)筑了兩種具有光致變色特性的AO5和SDS共插層ZnAl-LDH透明薄膜。兩種薄膜分別具有水滑石晶片ab面平行或垂直于基底的取向。系統(tǒng)研究了插層客體的光致變色行為與水滑石取向的關(guān)系。
　　 利用LDHs層間陰離子的可交換性，采用溶劑蒸發(fā)法構(gòu)筑了AMH和PS以不同摩爾比共插

4、層ZnAl-LDH的光致變色薄膜。通過穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)紫外可見吸收光譜，時間分辨熒光等手段對AMH在二維限域空間內(nèi)的快速光致變色過程進(jìn)行深入研究。紫外光激發(fā)后，AMH經(jīng)歷激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移由烯醇式轉(zhuǎn)變?yōu)榉赐?，瞬態(tài)紫外吸收光譜監(jiān)測到其復(fù)原過程。
　　 綜上所述，本論文將光學(xué)敏感分子與水滑石復(fù)合，并進(jìn)一步組裝得到光致和熱致變色薄膜材料；通過調(diào)變主客體相互作用(微觀)、控制薄膜的取向結(jié)構(gòu)(介觀)進(jìn)一步強化其功能性。本工作對于揭示復(fù)雜超分