[发明专利]一种光致变色纤维素及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光致变色纤维素及其制备方法，以质量份数计，所述光致变色纤维素的制备原料包括0.01～10份的纤维素、10‑1000份有机光致变色配体溶液、5‑2000份金属离子溶液；所述有机光致变色配体溶液是由有机光致变色配体和有机溶剂按质量比为1：(20‑100)配制得到；所述金属离子溶液是由金属中心和有机溶剂按质量比为1：(10‑20)配制得到。

技术领域

本发明属于纤维素制备领域，具体涉及一种光致变色纤维素及其制备方法。

背景技术

无机型光致变色材料的抗疲劳性、易加工性以及响应速度快的优点。但其稳定性差，结构形态单一。金属有机骨架化合物MOFs是由无机金属中心(金属离子或金属簇)与侨联的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。这种光致变色材料因为具有显著的颜色变化效果，在诸如防伪涂层、光致变色玻璃和镜片应用等领域受到了广泛的关注。

发明内容

本发明的目的在于寻找一种氧化还原中心在可见光区域具有强吸收或高量子产率有机光致变色的配体，即通过在MOFs内部构建光致变色团达到光致变色的目的，并提供一种新型的光致变色材料。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种光致变色纤维素，以质量份数计，所述光致变色纤维素的制备原料包括0.01～10份的纤维素、10-1000份有机光致变色配体溶液、5-2000份金属离子溶液；

所述有机光致变色配体溶液是由有机光致变色配体和有机溶剂按质量比为1：(20-100)配制得到；

所述金属离子溶液是由金属中心和有机溶剂按质量比为1：(10-20)配制得到。

进一步地，所述纤维素为纤维素纳米晶须、纳米纤维素晶体、细菌纳米纤维素、微纤化纤维素、微晶纤维素中的一种或几种。

进一步地，所述金属中心为六水合硝酸锌、四水合硝酸锌、硝酸锌、硝酸铬或乙酸铜中的一种或几种；

所述有机光致变色配体为以下的一种或几种；

所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或无水乙醇中的一种或几种。

一种上述的光致变色纤维素的制备方法，包括以下步骤：

1)将有机配体溶解在有机溶剂中制得有机配体溶液，将纤维素加入到有机配体溶液中，超声分散均匀，得到前驱体溶液；

2)将金属中心溶解在有机溶剂中，搅拌至完全溶解，得金属离子溶液；

3)将步骤2)中的金属离子溶液加入到步骤1)的前驱体溶液中，再将其混合溶液转移到反应容器中，采用升温/加压并用的方式反应，将金属离子和有机光致变色配体以原位合成法原位合成在纤维素上，得到纤维素与金属有机骨架化合物的复合物，然后过滤，并用有机溶剂洗涤数次后烘干即制得光致变色纤维素。

进一步地，步骤2)中的搅拌温度为0℃-120℃，搅拌速率均为5转/分钟-7000转/分钟。

进一步地，步骤3)中升温具体为温度要求室温至120摄氏度；加压具体为压力要求0.1-5.0MPa。

进一步地，步骤3)中反应时间为4-24h。

进一步地，步骤3)中洗涤次数为2-10次，烘干温度为85-105℃。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：