[发明专利]一种锡酸盐基可逆光致变色材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201710104775.7 申请日: 2017-02-24
公开(公告)号: CN106883839B 公开(公告)日: 2019-05-10
发明(设计)人: 胡义华;薛飞洪;范刘敏 申请(专利权)人: 广东工业大学
主分类号: C09K9/00 分类号: C09K9/00;C09K11/66
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 赵青朵
地址: 510062 广东省*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 锡酸盐基可 逆光 变色 材料 及其 制备 方法
【说明书】:

发明提供了一种可逆光致变色材料,具有式I所示的通式:Li2Mg3Sn1‑xO6:xCr3+I;其中,0<x≤0.1。本发明提出了一类新型的可逆光致变色材料,是一种过渡金属离子掺杂锡酸盐的无机可逆光致变色材料,该材料通过三价铬离子掺杂锡酸盐,从而实现白色/浅绿色与紫色之间的可逆光致变色,材料经紫外光的照射后,其体色会由白色/浅绿色变成紫色,经太阳光照射或加热后又会恢复到原来的颜色,并且变色的抗疲劳性好,物理化学性能稳定;而且通过改变掺杂三价铬离子的浓度可实现对本体颜色由白色至浅绿色的改变,并且也可以对光致变色程度进行调控,制备方法简单易行、条件易控、对设备要求较低,制备成本低。

技术领域

本发明属于无机光致变色功能发光材料技术领域,涉及一种可逆光致变色材料及其制备方法,尤其涉及一种锡酸盐基可逆光致变色材料及其制备方法。

背景技术

光致变色材料是指一种化合物在受到一定波长的照射后,其体色会慢慢变为另一种颜色,经过另一种合适波长的再次照射后,又能够恢复到原来的颜色的一种新型功能材料,其在一定的波长和强度的光作用下分子结构会发生变化,从而导致其对光的吸收峰值即颜色的相应改变,且这种改变一般是可逆的。正是由于这种光敏特性,使得光致变色材料有着广泛的应用前景并且迅速发展,如光信息存储与记录,分子开关,光学器件,记忆元件,光致变色镀膜玻璃,防护伪装,涂料工业,纺织品以及辐射计量等领域。而其中光致变色材料在能量转换,灵敏窗等领域显现出突出的性能。根据材料的类别可分为有机,无机和有机-无机复合光致变色材料三大类。变色材料多年来一直是有机,无机材料研究者关注和探索的热点,而过去对光致变色材料研究的焦点主要集中在有机物光致变色材料和无机玻璃光之变色材料,并取得相当大的进展。

引起光致变色的本质原因有多种,如价键断裂,异构化,相变等引起化合物结构的改变;杂质,缺陷,引进其他离子导致电子发生转移。从现有文献和相关报道来看,关于有机光致变色材料的合成、性能、机理及应用已经比较成熟。相比于有机光致变色材料坚固性和稳定性能差、抗氧化性不理想,变色性能对介质强选择性的缺点,无机光致变色材料具有较高的稳定性和良好的抗疲劳性能。相比而言,无机光致变色材料的发展速度却十分缓慢,其种类和颜色变化也十分有限。这在很大程度上限制了无机光致变色材料的应用。到目前为止,已公开报道的一些主要的无机光致变色材料如下:SrTiO3和TiO2,BaMgSiO4:Eu2+,ZnGa2O4:Bi3+,Sr2SnO4:Eu3+,Ba5(PO4)3Cl:Eu2+等等。

但是这些已报道的无机光致变色材料颜色变化主要有无色与粉红色、紫色和棕色之间的可逆变化以及橙色与黑色之间转变。并且大部分报道的无机光致变色材料为二价铕离子掺杂的无机化合物,其制备需要在还原气氛下,对设备要求较高且制备困难,难以实现商业化。

因此,如何得到一种能够产生其他颜色变化无机光致变色材料,而且具有更简单的制备工艺,已成为领域内诸多研究学者广泛关注的问题之一。

发明内容

有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种可逆光致变色材料及其制备方法,是一种锡酸盐基实现白色/浅绿色与紫色之间可逆光致变色材料,而且制备方法简单,条件温和,安全环保,适合工业化大生产。

本发明提供了一种可逆光致变色材料,具有式I所示的通式:

Li2Mg3Sn1-xO6:xCr3+ I;

其中,0<x≤0.1。

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