[发明专利]荧光可控的光致变色多功能材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光-电多功能材料领域，具体涉及一种荧光可控的光致变色多功能材料及其制备方法。

背景技术

光致变色通常是指材料A在受到某一波长的光辐照时，发生化学反应生成产物B，表现为吸收光谱或折射率的明显变化，在加热和另一波长的作用下， B又可以重新变为原来的状态A，具体如下：

上述光致变色的过程是可逆的，其主要机理为光物理效应或光化学反应机理造成的。在光辐照作用下，吸收的电子发生能级跃迁，表现为不同的光谱吸收，导致光致变色。这样的光致变色反应中生色过程和褪色过程在光信息存储、光计算、光开关、光学器件及生物探针等高科技领域有着非常重要的应用前景。

目前，光致变色材料主要分为有机和无机光致变色材料两大类，其中有机光致变色化合物是研究最多的，主要集中在偶氮苯、俘精酸酐、螺吡喃、二芳基乙烯、以及相关的杂环化合物上。与传统的有机光致变色材料相比，无机光致变色材料具有非常好的温度稳定性、耐疲劳特性和易于成型等优点，成为近年来人们研究的焦点。目前探究的无机光致变色材料主要集中于过渡金属氧化物、多金属氧酸盐、碱金属卤化物、以及复合矿物质等，尤其在过渡金属氧化物中，研究的体系比较多的是MoO₃、WO₃、TiO₂、V₂O₅、Nb₂O₅和混合氧化物体系。然而，目前对于无机光致变色材料的研究，主要集中在其吸收谱的变化，对于其作为光信息存储方面的研究，尤其在荧光可控的非破坏性荧光读出方面的研究较少。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种具有荧光可控的光致变色多功能材料。

根据本发明实施例的一种荧光可控的光致变色多功能材料，其特征在于，包括以下配比的组分：(Bi_0.5Na_0.5)_1-xRE_xBi₄Ti₄O₁₅；其中，RE为Sm³⁺、Pr³⁺或 Er³⁺，x的取值范围为0.01≤x≤0.05。

根据本发明实施例的一种荧光可控的光致变色多功能材料，在具有铋层状结构的钛酸铋钠材料(Na_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅)中加入稀土离子(Sm³⁺、Pr³⁺或Er³⁺)使其具有光致变色性能，在光致变色反应的过程中有效调控荧光发射的强度，并且具有非破坏性荧光读出的能力，因此，该材料体系在光存储、光反转器件中有着广泛的应用前景和研究意义。

另外，根据本发明上述实施例的一种荧光可控的光致变色多功能材料，还可以具有如下附加的技术特征：

本发明的另一目的在于提出一种荧光可控的光致变色多功能材料的制备方法。