[发明专利]一种无机可逆光致变色材料及其制备方法

说明书

本发明涉及无机光致变色材料技术领域，尤其涉及一种无机可逆光致变色材料及其制备方法。本发明公开了一种无机可逆光致变色材料，化学式为BaAGa₄O₈:xM，其中，A为Ca或Sr，x为M的掺杂量，0＜x≤0.03，M为稀土元素。该材料经紫外光照射后，样品表面的颜色由无色变成紫红色，再经过可见光、太阳光照射或高温处理后，又会恢复到原本的无色，其变色响应快、持久性好、热稳定性高、抗疲劳性好，且丰富了无机可逆光致变色材料的种类，可以广泛应用于防伪、装饰、辐射计量计、可读写光信息存储与转换、感应器、光调控、相转变内存存储单元、分子导线和自显影全息记录照相等领域。

技术领域

本发明涉及无机光致变色材料技术领域，尤其涉及一种无机可逆光致变色材料及其制备方法。

背景技术

光致变色是指一种材料在受到某一波段光辐照后，引起其吸收光谱发生了显著的变化，伴随着，样品表面的颜色发生改变，然后在另一种波段的光照后(或热作用下)，又能够恢复到原来颜色的过程。这种光响应智能材料在众多领域有着广泛的应用前景：如光调制器件，可读写光信息存储与记录，记忆元件，防护伪装，涂料工业，辐射计量等。

目前，关于有机化合物光致变色材料的研究发展的很快，并且已经取得较为丰硕的成果，但也存在着有机光致变色材料如坚固性和稳定性能较差、易氧化、变色性能易失活、抗疲劳性能差、制备过程对环境污染大等问题，而无机光致变色材料具有较高的物理化学稳定性、变色时间持续长、抗疲劳性能好，但迄今为止，无机光致变色材料的发展十分缓慢，其种类十分有限，这在很大程度上限制了无机光致变色材料的实际应用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无机可逆光致变色材料及其制备方法，该材料经紫外光照射后，样品表面的颜色会由无色变成紫红色，再经过可见光、太阳光照射或高温处理后，又会恢复到原本的无色，其变色响应快、持久性好、热稳定性高、抗疲劳性好，且丰富了无机可逆光致变色材料的种类。

其具体技术方案如下：

本发明提供了一种无机可逆光致变色材料，其特征在于，如式(Ⅰ)所示的化学式：

BaAGa₄O₈:xM， 式(Ⅰ)；

其中，A为Ca或Sr。

x为M的掺杂量，0＜x≤0.03，优选为0＜x＜0.02，更优选为0.005＜x＜0.015，最优选为0.01。

M为稀土离子。

优选地，所述M为Eu³⁺、Pr³⁺、Yb³⁺、Nd³⁺、Gd³⁺、Dy³⁺、Sm³⁺、Ho³⁺、Er³⁺和Tm³⁺中的一种或多种，更优选为Eu³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Gd³⁺、Dy³⁺、Sm³⁺、Ho³⁺和Er³⁺中的一种或多种，进一步优选为Eu³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、和Sm³⁺中的一种或多种。

该材料经紫外光照射后，样品表面的颜色会由无色变成紫红色，再经过可见光、太阳光照射或高温处理后，又会恢复到原本的无色，高温优选为400℃。

本发明还提供了上述无机可逆光致变色材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将含钡化合物、含镓化合物、含M化合物和含钙化合物或含锶化合物依次时进行研磨、混合和预烧，得到混合物；