光功能分子-水滑石智能響應(yīng)薄膜的構(gòu)筑與性能研究.pdf

1、插層組裝結(jié)構(gòu)的刺激響應(yīng)光功能材料是指將客體光功能材料與主體層狀材料以非共價鍵的方式構(gòu)筑的復(fù)合材料。相對于光功能客體而言，插層結(jié)構(gòu)刺激響應(yīng)光功能材料在新功能的結(jié)構(gòu)設(shè)計和功能強化方面具有明顯的優(yōu)勢。本論文選取了兩種有機光功能客體分別與層狀材料水滑石(LDHs)復(fù)合，采用層層組裝(LBL)和溶劑蒸發(fā)方法制備了兩種薄膜材料，分別研究了其壓致變色性能和光致形變行為，實現(xiàn)了對力學(xué)信號和光學(xué)信號的刺激響應(yīng)。具體研究內(nèi)容如下:
　　1、利用層層組

2、裝方法制備BTBS@PAA/LDH層狀超薄膜及其壓力熒光響應(yīng)性能研究
　　首先將光敏的二苯基乙烯的衍生物(BTBS)與聚丙烯酸鈉(PAA)形成膠束溶液，然后采用層層組裝方法(LBL)將其與水滑石復(fù)合，制備了BTBS＠PAA/LDH層狀超薄膜。超薄膜的結(jié)構(gòu)表征表明薄膜具有長程有序結(jié)構(gòu)、表面均勻平整;研究發(fā)現(xiàn)該薄膜的藍(lán)色熒光（波長450 nm）對外界MPa范圍的壓力具有可逆的響應(yīng):在外界壓力3-12MPa的范圍內(nèi)，隨著壓力的增加該薄膜

3、的熒光強度逐漸增強;并且在加熱的條件下，熒光強度恢復(fù)到初始狀態(tài)。此外，薄膜受壓后熒光壽命和量子產(chǎn)率也得到提高。進(jìn)一步研究了薄膜對壓力傳感的響應(yīng)機理，結(jié)果表明LDHs層間BTBS分子在外界壓力的作用下被壓縮，抑制了其振動/轉(zhuǎn)動的無輻射躍遷，從而增強了輻射躍遷，使得薄膜的熒光增強。此外，該薄膜具有良好的光穩(wěn)定性。
　　2、利用溶劑蒸發(fā)法制備(ICG-SDS/LDH)/pNIPAM/PVA/R6G復(fù)合薄膜及其光致形變的研究
　　基

4、于共沉淀法將光熱轉(zhuǎn)換試劑吲哚菁綠(ICG)和十二烷基磺酸鈉(SDS)與LDHs復(fù)合得到ICG-SDS/LDH材料。按照優(yōu)化選取的比例將ICG-SDS/LDH、聚（N-異丙基丙烯酰胺）(pNIPAM)、聚乙烯醇(PVA)、羅丹明6G(R6G)共混，利用溶劑蒸發(fā)法制備得到(ICG-SDS/LDH)/pNIPAM/PVA/R6G復(fù)合薄膜。該復(fù)合薄膜表面均勻、有序，發(fā)射黃色熒光;在808 nm近紅外光的照射下能夠發(fā)生光致形變，而且此過程可逆。光