[发明专利]一种太阳光响应的三维高连接Cd(II)光致变色配位聚合物及其制备方法

说明书

一种太阳光响应的三维高连接Cd(II)光致变色配位聚合物及其制备方法，属于化学技术领域，配位聚合物具有下述化学式：[Cd₅(DEBPY)_0.5(HL)(L)₃(H₂O)₃]·2H₂O,其中DEBPY为1,1'‑二乙基‑4,4'‑联吡啶，H₃L为3，5‑二羧基‑苯基‑4‑(2'‑羧基苯基)‑苄基醚。将一定量的H₃L、Cd(OAc)₂·2H₂O、DEBPY·Br₂和H₂O密封在带聚四氟乙烯内衬的反应釜中，高温下晶化3天。将混合物自然冷却至室温，经滤、洗涤和干燥即可得到所述配位聚合物的淡黄色晶体，产率是40％。该配位聚合物的合成方法绿色环保，不需要任何毒性有机溶剂，且重复性好、产率较高、条件温和、操作方便。配位聚合物晶体样品可作为打印介质，用于无墨和可擦除打印，在太阳光照射下即可实现变色过程，操作方便。同时，打印擦除过程可重复利用多轮。

技术领域

本发明属于化学技术领域，涉及一种配位聚合物及其制备方法。具体地说，涉及一种太阳光响应的三维高连接Cd(II)光致变色配位聚合物及其制备方法。

背景技术

光致变色材料是指在光的照射下能够改变自身颜色的物质。若变色后的物质通过照射其它波长的光、黑暗放置或加热处理等方式可恢复原来的颜色，则这种物质称为可逆光致变色材料，否则为不可逆光致变色材料。近年来，光致变色材料已在信息存储元件、装饰和防护包装材料、自显影全息记录照相和国防等诸多方面有所应用，是一类有广泛应用前景的材料。光致变色化合物主要分为有机光致变色化合物，无机光致变色化合物和有机-无机杂化类光致变色化合物。与无机和有机光致变色材料相比，配位聚合物(有机无机杂化化合物的一种，是由金属离子或金属簇与有机配体通过共价键或氢键等弱相互作用连接而成的具有无限结构的化合物)能够结合无机化合物的热稳定性、高强度和有机化合物易于修饰加工的优点，并能协同产生一些新的优异性能。因此，光致变色配位聚合物成为当前的研究热点之一。目前，光致变色配位聚合物已有多例报道，但是大多数配位聚合物是紫外光或可见光响应的材料，变色过程需要用汞灯(紫外光源)或氙灯(可见光源)照射完成，操作过程复杂，限制了其在日常生活中的应用。而太阳光在自然界中方便易得，因此急需开发太阳光响应的光致变色材料。

另外，近年来，印刷物的过量使用造成了滥砍滥伐和化学污染等严重的环境问题。这些问题可通过两种方法解决：一是利用无墨和可擦除打印技术，可以减少环境污染和成本消耗；二是重复利用打印介质，从而减少纸张浪费。光致变色材料由于具有可逆的颜色变化，可用于无墨和可擦除打印。然而，许多光致变色材料光照后产生的光生自由基寿命较短，导致它们很快变回原来的颜色，从而使印刷的内容很快淹没在背景中，这就限制了它们在无墨和可擦除打印方面的应用。适于无墨和可擦除打印的光致变色材料需要具备以下两个特点：(1)具有较长的光生自由基寿命，这样才能使印刷内容有足够的时间进行阅读和记忆；(2)在温和的条件下就能恢复原来的颜色，例如在黑暗中就能恢复颜色，不需加热等剧烈条件。本发明所公开的配位聚合物具有以上两个特点，适于无墨和可擦除打印。

发明内容

本发明要解决的技术问题是公开一种可用于无墨和可擦除打印的太阳光响应的三维高连接Cd(II)光致变色配位聚合物及其制备方法。

本发明所述的一种可用于无墨和可擦除打印的太阳光响应的三维高连接Cd(II)光致变色配位聚合物的化学式为：[Cd₅(DEBPY)_0.5(HL)(L)₃(H₂O)₃]·2H₂O，其中DEBPY为1,1'-二乙基-4,4'-联吡啶，H₃L为3，5-二羧基-苯基-4-(2'-羧基苯基)-苄基醚。