[发明专利]一种稀土离子掺杂镓酸盐可逆光致变色材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于无机光致变色材料技术领域，尤其涉及一种稀土离子掺杂镓酸盐可逆光致变色材料及其制备方法和应用。本发明提供了一种稀土离子掺杂镓酸盐可逆光致变色材料，稀土离子掺杂镓酸盐可逆光致变色材料的化学结构式为Ca_3‑xGa₄O₉:xR³⁺；其中，R³⁺选自Eu³⁺、Sm³⁺、Pr³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺或Ho³⁺，x为R³⁺的掺杂量，0x≤0.03。本发明稀土离子掺杂镓酸盐可逆光致变色材料物料化学稳定性较好，经紫外光照射后由白色慢慢变成淡红棕色，再经过可见光、太阳光照射或高温加热后，又会恢复到原本的白色，可在紫外光和可见光交替照射下产生白色‑淡红棕色交替变化，变色持久性好、热稳定性高、抗疲劳性好。

技术领域

本发明属于无机光致变色材料技术领域，尤其涉及一种稀土离子掺杂镓酸盐可逆光致变色材料及其制备方法和应用。

背景技术

光致变色是指一种物质两种不同状态之间的可逆变化，其中至少有一个方向的变化是由于光的辐射引发的。光致变色材料在受到某一种电磁波的辐照后，引起其吸收光谱发生了明显的变化，进而导致其体色表现为另一种颜色，然后经过另一种波长的电磁波再次照射后，又恢复到原来的体色。光致变色材料具有光敏特性，在众多领域都有着广泛的应用前景。光致变色材料由于其独特的可逆光响应特性，一直以来受到各国学者们的广泛关注和研究。

迄今为止，研究最多、最广泛的光致变色材料依然局限于有机光致变色材料。尽管有机光致变色材料已经实现了一定的商用化，但是这类材料存在着一些固有的缺点，如稳定性能差、容易氧化分解、变色性能对介质选择性强、变色持续时间短、抗疲劳性差、环境污染大等。相比而言，无机光致变色材料具有较高的稳定性、较长的变色持续时间、良好的抗疲劳性能。但是无机光致变色材料的研究还没有达到成熟阶段，还在探索阶段，已报道的无机光致变色材料比较少。

发明内容

有鉴于此，本发明需要解决的技术问题在于提供一种稀土离子掺杂镓酸盐可逆光致变色材料及其制备方法和应用，该稀土离子掺杂镓酸盐可逆光致变色材料可实现白色与淡红棕色之间的可逆光致变色。

本发明的具体技术方案如下：

一种稀土离子掺杂镓酸盐可逆光致变色材料，稀土离子掺杂镓酸盐可逆光致变色材料的化学结构式为Ca_3-xGa₄O₉:xR³⁺；

其中，R³⁺选自Eu³⁺、Sm³⁺、Pr³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺或Ho³⁺，x为R³⁺的掺杂量，0x≤0.03。