[发明专利]一种自修复铂金属凝胶材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种自修复铂金属凝胶及其制备方法和应用，属于自修复金属凝胶材料领域。一种自修复铂金属凝胶Pt‑4CHO，具有式Ⅰ的结构，通过对原料2,7‑二溴‑9H‑芴进行一系列的取代反应、sonogashira偶联反应、脱保护反应以及配位反应合成，并通过席夫碱反应将Pt‑4CHO的醛基转化为亚胺基合成模型分子Pt‑4imine，开展对模型分子Pt‑4imine的光物理、光限幅、自修复等性能系统研究，本发明制备的铂金属凝胶将光限幅材料与自修复凝胶以可逆共价键的形式结合起来，能够在溶液状态和凝胶状态下，对光限幅性能进行研究同时，具有良好的自修复性能、光学透明性、力学性能和光限幅性能，激光防护性能优异，而且由于激光在凝胶内的非线性散射，进一步提升了其激光防护性能。

技术领域

本发明涉及一种自修复铂金属凝胶材料及其制备方法与应用，属于自修复金属凝胶材料领域。

背景技术

作为现代高科技战争重要手段的激光技术，已经被广泛应用于军事领域。随着激光技术的发展，相应的激光防护材料以及器件的研究已经引起全世界的高度重视。其中，光限幅材料作为激光防护的重要材料之一，其研究有着极其重要的意义。

理想的光限幅材料可将强激光束的传输强度调制到对所需保护光学传感器安全的最大值，但在低强度环境光下则需要其展现出较高透过率，应具有线性透射率高、限幅阈值及限幅幅值低、损伤防护光谱范围窄、动态范围宽和热稳定性高等特点(《Nonlinearoptical materials for the smart filtering of optical radiation》，Danilo D.等，Chem.Rev.,2016,116,13043-13233.)。例如，d⁸电子结构的二价铂配合物，由于重原子效应影响，易产生较强的旋轨耦合作用，更容易发生单线态与三线态之间的系间窜越(《Supramolecular self-assembly of amphiphilic anionic platinum(II)complexes:acorrelation between spectroscopic and morphological properties》，Po C.等人，J.Am.Chem.Soc.,2011,133:12136-12143.)，有利于提升三重激发态吸收，延长三重激发态寿命。因此，铂配合物是一类优良的磷光材料，并在光限幅领域得到广泛应用。但是，在实际应用中还存在诸多不足，特别是应用于人眼和设备的激光防护方面，基于溶液态的材料往往难以胜任，而玻璃掺杂的光限幅材料往往会因为老化、损坏、碎裂等原因而无法长期使用(《Efficient nonlinear absorbing platinum(II)acetylide chromophores in solidpmma matrices》，Robert W.等，Adv.Funct.Mater.,2008,18:1939-1948.)。因此，如何设计形状规整、结构均一、加工性好、对外力破坏有响应修复的功能器件，成为影响光限幅材料发展的重要因素之一。