無機(jī)光致變色材料的說明

無機(jī)光致變色材料由于比有機(jī)光致變色材料熱穩(wěn)定性高、變色持續(xù)時間長、抗氧化性強(qiáng)，受環(huán)境影響小，所以無機(jī)光致變色材料在某些領(lǐng)域比有機(jī)光致變色材料利用更廣泛。目前無機(jī)光致變色材料可應(yīng)用于玻璃材料、晶體材料、復(fù)合薄膜、納米材料等領(lǐng)域。

2.1過渡金屬氧化物類

過渡金屬氧化物類光致變色材料主要包括：MoO₃、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Ta₂Os、BeO等。由于WO₃制備方法簡單，且光致變色效率較高，所以在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用。解仁國等制備了一種WO_3/ZnO復(fù)合納米材料，在WO₃中摻雜一定量ZnO時，整個復(fù)合納米粒子體系具有高光致變色性能且光致變色效率比單一的WO₃會提高很多。2014年，陳偉龍等通過溶膠-凝膠法制備出WO₃-TiO₂-ZnO溶膠，在500W汞燈照射后，該溶膠變?yōu)樗{(lán)色，放回?zé)o光照處6h后溶膠又變?yōu)闊o色，顯示出良好的可逆光致變色性質(zhì)。

2.2金屬鹵化物類

金屬鹵化物類光致變色材料主要有：CuCl₂、CdCl₂、AgX等。將稀土元素?fù)诫s到這類光致變色材料中，光照射后，物質(zhì)的紅外光譜就會出現(xiàn)稀土元素的特征吸收峰。材料發(fā)生顏色變化機(jī)理是稀土元素化合價的變化。2000年，羅世永等以CuCl₂、CdCl₂為原料，利用溶膠-凝膠法制備類銅鎘玻璃涂層，此涂層具有優(yōu)良的可逆光致變色性質(zhì)。

2.3多金屬氧酸鹽類

多金屬氧酸鹽類光致變色材料是由于物質(zhì)氧化后使得多酸褪色，從而使得物質(zhì)的顏色發(fā)生可逆變化。多金屬氧酸鹽的變色機(jī)理是在紫外光的激發(fā)下，使得物質(zhì)中的低能級電子躍遷到高的能級，從而使得多酸發(fā)生顏色變化。徐冰冰以P₂W₁₈和PVA為原料，通過溶液法制備出PVA-P₂W₈復(fù)合物，再將此復(fù)合物組裝到復(fù)合膜上，形成雙模式復(fù)合膜，此雙模式復(fù)合膜具有良好的正光致變色性質(zhì)。張宏宇以Eu、P₅W₃₀和PVP為原料，通過浸漬法制備出EuP₅W₃₀/PVP復(fù)合膜，該復(fù)合膜在紫外光和氧化后都顯示出良好的光致變色性能。

2.4稀土配合物類

稀土配合物類光致變色材料是一種新型的無機(jī)光致變色材料。2000年，鄭向軍等制備了Ln3+-MPG-phen三元體系的溶液，制備的溶液受到一定波長的光照射后，顏色會由黃色變成綠色，當(dāng)放入黑暗后，溶液就會恢復(fù)。并且制備的這種溶液當(dāng)光照強(qiáng)度加強(qiáng)時，溶液變色時間變短；延長光照時間后，溶液變色顏色會加深。二十世紀(jì)七十年代，就有L.G.Koreneva等制備了稀土配合物的水溶液，這種水溶液具有良好的可逆光致變色性質(zhì)。

圖2 稀土配合物發(fā)光材料