BiOCl納米片/氧化還原染料光致變色體系的構(gòu)建及性能研究
發(fā)布時間：2021-06-23 23:23
半導(dǎo)體納米顆粒驅(qū)動的可逆光致變色體系由于在信息展示、傳感器等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價值,因此受到廣泛的關(guān)注。然而目前發(fā)展的具有光還原活性的半導(dǎo)體納米顆粒主要局限于Ti02類光催化劑,這極大地阻礙了這類光致變色體系的廣泛應(yīng)用。本文中我們設(shè)計了一種配體輔助的合成方法,制備含有豐富氧空位的BiOCl超薄納米片。包覆配體和氧空位能夠作為犧牲電子供體,在光照過程中捕獲并消耗光生空穴,賦予BiOCl超薄納米片高的光還原活性,實現(xiàn)光驅(qū)動氧化還原染料可逆光致變色。具體研究內(nèi)容如下:（1）光還原活性BiOCl超薄納米片的合成本文通過甘露醇和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作為共包覆配體輔助的水熱法合成了平均尺寸約36nm,厚度約1.4-2.8nm的BiOCl超薄納米片。通過傅里葉紅外光譜儀、電子順磁共振波譜儀等設(shè)備表征證明,BiOCl超薄納米片表面吸附有大量甘露醇和PVP分子,并存在豐富的氧空位。表面配體和氧空位是實現(xiàn)BiOCl超薄納米片高光還原活性的關(guān)鍵。（2）BiOCl超薄納米片/氧化還原染料光致變色性質(zhì)研究將光還原活性BiOCl超薄納米片與氧化還原染料結(jié)合,實現(xiàn)光驅(qū)動氧化還原染料可逆變色。雜化BiOCl超薄納...
【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：72 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１光致變色導(dǎo)致材料ＵＶ－ｖ１Ｓ吸收波譜的可逆變化??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???由于顏色轉(zhuǎn)變需要分子結(jié)構(gòu)的改變，這類分子一般在溶液中具有較好的變色效果，??然而在固體狀態(tài)下，材料密堆積，阻礙了分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致分子在聚集狀態(tài)下??存在光惰性，光致變色性能變差。為此，Ｗｕ等人［８］用四苯基乙烯將兩個螺吡喃??分子相連接，新構(gòu)成的分子具有高的扭曲度，使材料在固體狀態(tài)下松散堆積。當(dāng)??ＵＶ光照時，扭曲的構(gòu)型為分子異構(gòu)變形提供了足夠的自由空間。因此，這種新??的螺吡喃衍生物分子在固體狀態(tài)仍然展現(xiàn)出優(yōu)異的光致變色效果，如圖１．３所示。??ｎｏ２?ｂ??圖１．３螺吡喃衍生物光致變色??Ｎａｍ等［９］借助高分子基底，將螺吡喃衍生物嵌入到ＰＤＭＳ中，制備出具有??光致變色能力的Ｉ＾ＤＭＳ膜，如圖１．４，這種膜具有透明、易彎曲等優(yōu)點。通過使??用印有圖案的光掩膜遮蓋，在ＵＶ光照下，光暴露的部分發(fā)生顏色轉(zhuǎn)換，而未暴??露的部分保持原有顏色，光掩膜上的圖案轉(zhuǎn)移到ＰＤＭＳ膜上，所光印的圖案具??有高的清晰度和微米級的分辨率。??｛Ａ）?＾?（Ｍ）??■??Ｏｐｔｉｃａｌ?Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ??圖１．４螺吡喃／ＰＤＭＳ復(fù)合膜??二芳基乙烯類分子是當(dāng)前最受歡迎的有機光致變色材料之一，最初是作為芪??類化合物順反異構(gòu)的副反應(yīng)被發(fā)現(xiàn)，也是通過分子結(jié)構(gòu)成環(huán)／裂環(huán)反應(yīng)實現(xiàn)光致??４??
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本文編號：3245861
【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：72 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１光致變色導(dǎo)致材料ＵＶ－ｖ１Ｓ吸收波譜的可逆變化??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???由于顏色轉(zhuǎn)變需要分子結(jié)構(gòu)的改變，這類分子一般在溶液中具有較好的變色效果，??然而在固體狀態(tài)下，材料密堆積，阻礙了分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致分子在聚集狀態(tài)下??存在光惰性，光致變色性能變差。為此，Ｗｕ等人［８］用四苯基乙烯將兩個螺吡喃??分子相連接，新構(gòu)成的分子具有高的扭曲度，使材料在固體狀態(tài)下松散堆積。當(dāng)??ＵＶ光照時，扭曲的構(gòu)型為分子異構(gòu)變形提供了足夠的自由空間。因此，這種新??的螺吡喃衍生物分子在固體狀態(tài)仍然展現(xiàn)出優(yōu)異的光致變色效果，如圖１．３所示。??ｎｏ２?ｂ??圖１．３螺吡喃衍生物光致變色??Ｎａｍ等［９］借助高分子基底，將螺吡喃衍生物嵌入到ＰＤＭＳ中，制備出具有??光致變色能力的Ｉ＾ＤＭＳ膜，如圖１．４，這種膜具有透明、易彎曲等優(yōu)點。通過使??用印有圖案的光掩膜遮蓋，在ＵＶ光照下，光暴露的部分發(fā)生顏色轉(zhuǎn)換，而未暴??露的部分保持原有顏色，光掩膜上的圖案轉(zhuǎn)移到ＰＤＭＳ膜上，所光印的圖案具??有高的清晰度和微米級的分辨率。??｛Ａ）?＾?（Ｍ）??■??Ｏｐｔｉｃａｌ?Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ??圖１．４螺吡喃／ＰＤＭＳ復(fù)合膜??二芳基乙烯類分子是當(dāng)前最受歡迎的有機光致變色材料之一，最初是作為芪??類化合物順反異構(gòu)的副反應(yīng)被發(fā)現(xiàn)，也是通過分子結(jié)構(gòu)成環(huán)／裂環(huán)反應(yīng)實現(xiàn)光致??４??
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