[发明专利]一种静压力压致变色材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种静压力压致变色材料及其制备方法，所述材料是以对甲氧基苯乙腈和4,4’‑联苯二甲醛为原料，然后经过Knoevenagel缩合制得。本发明的压致变色材料在不同静压力下变色范围可覆盖可见光(从蓝色到红色荧光)，而且荧光波长和静压力有良好的定量关系，在压力传感系统的有着巨大应用潜力。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体地说，涉及一种静压力致变色材料及其制备方法。

背景技术

压(力)致荧光变色是指荧光颜色或/和强度等在外加机械力(摩擦、剪切等)或静压力作用下发生可逆变化的现象。经研磨实现的压致变色，通常在研磨过程中受到各向异性力(拉伸、挤压、剪切)的作用。经静压力实现的压致变色，则受到的是各向同性力。静压力致荧光变色(Piezochromic fluorescence,PCF)材料因为其荧光在压力作用下能连续改变，在深海潜水器、飞行器风洞试验和超深探井等领域拥有很大的应用潜力。

目前，目前报道的静压力致变色分子主要有以下几例：吉林大学路萍教授制备的四苯乙烯腈衍生物材料(申请号：201410186793.0)，其可以响应7.2GPa外界静压力，发光峰位置可以从467nm移动到530nm，吉林大学田文晶教授课题组设计、合成了高发光的蒽烯衍生物，在从1atm到7.9GPa压力刺激下荧光光谱568nm连续红移652nm。但是目前报道材料的颜色变化小，不能实现可见光波段范围(蓝色到红色荧光)的调节。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种压致变色材料及其制备方法，具体包括以下步骤：

一种静压力压致变色材料，具体按照如下方法进行：

取式(II)所示的4,4’-联苯二甲醛、式(III)所示的对甲氧基苯乙腈和有机碱溶于有机溶剂中，在室温下搅拌反应，待有大量固体颗粒析出时终止反应，然后将反应体系在-20-0℃下过夜静置12h，，即得式(I)所示的目标产物；所述的4,4’-联苯二甲醛与对甲氧基苯乙腈、有机碱的物质的量之比为1:2-2.5：0.24-0.26。

进一步，所述的有机碱优选为甲醇钠。

进一步，所述的有机溶剂优选为无水乙醇。

再进一步，所述有机溶剂的加入量以所述的有机碱的物质的量计为5.77-8.33ml/mmol。

进一步，所述的搅拌反应时间优选为8-12h。

进一步，所述反应液的后处理方法为：将所述的反应液过滤，得到沉淀用甲醇淋洗3～5，自然干燥后得到目标产物。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的压致变色材料其具有在1atm-10GPa压力下变色范围覆盖可见光波段(蓝色到红色荧光493nm-628nm)，能被肉眼识别。比如：1atm下是蓝色荧光(493nm)，4.6GPa下变为绿色(545nm)，7GPa变为黄色(574nm)，最后再10GPa下变为红色(628nm)，而且荧光波长和静压力有良好的定量关系，在压力传感系统的有着巨大应用潜力。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明在不同压力下的固体粉末荧光光谱。

图2是本发明在不同压力下的固态粉末荧光光谱峰值与压力关系图。

具体实施方式