光致變色與電致變色材料

1、關(guān)于光致變色與電致變色材料現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁(yè)，共68頁(yè)光致變色學(xué)的發(fā)展歷史光致變色學(xué)的發(fā)展歷史18671867年年FritscheFritsche首先發(fā)現(xiàn)了光致變色現(xiàn)象，但在隨后的首先發(fā)現(xiàn)了光致變色現(xiàn)象，但在隨后的 將近一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里，一直未受到重視。將近一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里，一直未受到重視。 二十世紀(jì)五十年代二十世紀(jì)五十年代 光致變色的概念由光致變色的概念由HirshbergHirshberg提出。提出。二十世紀(jì)七十年代二十世紀(jì)七十年代 第一本有關(guān)光致變色學(xué)的專著出版。在隨后的第一本有關(guān)光致變色學(xué)的專著出版。在隨后的 三十年里，光致變色學(xué)得到了迅速的發(fā)展。三十年里，光致變色學(xué)得到了迅速的發(fā)展。

2、二十世紀(jì)九十年代二十世紀(jì)九十年代 光致變色學(xué)的形成光致變色學(xué)的形成現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁(yè)，共68頁(yè) 一光致變色學(xué)的定義、內(nèi)涵、與前景 二主要光致變色體系 三激光光譜與瞬態(tài)過(guò)程研究 四有機(jī)光致變色學(xué) 與光子型信息存儲(chǔ) 五主要相關(guān)專著現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁(yè)，共68頁(yè)光致變色體系分類 有機(jī)光致變色體系 生物光致變色體系 高分子光致變色體系 無(wú)機(jī)光致變色體系 有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體系 多功能集成體系現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁(yè)，共68頁(yè)光致變色學(xué)的定義、內(nèi)涵、與前景現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁(yè)，共68頁(yè) 光致變色涵義光致變色涵義Ah /h B光致變色是指一個(gè)化合物光致變色是指一個(gè)化合物(A)，受到一定波長(zhǎng)光照射時(shí)，受到一定波長(zhǎng)光照射時(shí)

3、，可發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，生成新的化合物可發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，生成新的化合物(B)，由于結(jié)，由于結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致其吸收光譜發(fā)生變化。而在另一波長(zhǎng)光構(gòu)的改變導(dǎo)致其吸收光譜發(fā)生變化。而在另一波長(zhǎng)光照射或熱的作用下，又能回到原來(lái)的形式。照射或熱的作用下，又能回到原來(lái)的形式。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁(yè)，共68頁(yè)Chem-mathine現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁(yè)，共68頁(yè)主要的有機(jī)光致變色體系 螺環(huán)化合物 吡喃類化合物 質(zhì)子轉(zhuǎn)移體系 俘精酸酐及其衍生物 雙鍵的順?lè)串悩?gòu)化 二芳基乙烯類光致變色體系現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁(yè)，共68頁(yè)螺環(huán)化合物現(xiàn)在學(xué)

4、習(xí)的是第十二頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁(yè)，共68頁(yè)吡喃類化合物現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁(yè)，共68頁(yè)質(zhì)子轉(zhuǎn)移體系現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十七頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁(yè)，共68頁(yè)俘精酸酐及其衍生物現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十九頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十一頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十二頁(yè)，共68頁(yè)雙雜原子雜環(huán)俘精酸酐雙雜原子雜環(huán)俘精酸酐NOOOOR2R1RNNOOO12RNOOOONSOOO現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十三頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十四頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十五頁(yè)，共68頁(yè)EZAr=C6H5SeF1SeF2Se

5、F3ClC6H44CH3C6H44NSeArOOONSeArOOO現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十六頁(yè)，共68頁(yè)俘精酰亞胺俘精酰亞胺OON C H2C6H5NOA r現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十七頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十八頁(yè)，共68頁(yè)新型二芳基乙烯類光致變色體系現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十九頁(yè)，共68頁(yè)2，5-二氫五員雜環(huán)體系二氫五員雜環(huán)體系 X=(CH2)n-,O,SorN-R,n=1or2 He1andHe2arethesameordifferentheteo-aryl.H eH e現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十一頁(yè)，共68頁(yè)激光誘導(dǎo)瞬態(tài)過(guò)程與反應(yīng)機(jī)理研究 俘精酸酐光致變色機(jī)理 螺噁嗪的光致變色機(jī)理

6、 萘并吡喃的光致變色過(guò)程 光致變色化合物的酸致變色研究現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十二頁(yè)，共68頁(yè)雙光子光致變色 Rentzepis 雙激光光致變色（1989） 俘精酸酐的非線性效應(yīng)與雙光子吸收（2000） 飛秒激光誘導(dǎo)雙光子光譜 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十三頁(yè)，共68頁(yè)Rentzepis 雙激光光致變色（1989）現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十四頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十五頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十六頁(yè)，共68頁(yè)新型二芳基乙烯和光致變色化合物雙光子吸收特性研究1,2-二芳雜環(huán)基環(huán)烯（一）合成與結(jié)構(gòu)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十七頁(yè)，共68頁(yè)二芳雜環(huán)基乙烯類文獻(xiàn)中的主要類型 He1和He2為芳雜環(huán)基，二者可以相同也可以不同。Me

7、CNMeHeHe12He21HeCNHe21HeHe21HeFFFFFFOOO現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十八頁(yè)，共68頁(yè)Design and Synthesis of Novel Diarylethenes X=O,S,N-R,-(CH2)n-, n=1,2 He1 and He2 are heterocycles R is aryl or alkyl HeHe現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十九頁(yè)，共68頁(yè)（二）合成路線合成路線當(dāng)He為2-甲基吲哚基時(shí)，合成路線如下：NHNClCOCH2OCH2COClNNTiCl4/ZnNONMgBrMgBrMgBrCH3COCH2OCH2COCH3COCH3NCH3COCH2OC

8、H2CONCH3CH3CH3CH3C2H5MgBr(CH3)2SO4現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十頁(yè)，共68頁(yè)當(dāng)He為甲基取代的噻吩基、甲基取代的苯并噻吩基、甲基取代的吡咯基或1，3-二甲基吲哚基時(shí)，合成路線如下：TiCl4/ZnHeHe+He-HOClCOCH2OCH2COClCOCH2OCH2CO現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十一頁(yè)，共68頁(yè)3,4-雙取代二氫噻吩衍生物的合成現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十二頁(yè)，共68頁(yè)近兩年我們還合成了以下藍(lán)光敏感的二芳基乙烯化合物：現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十三頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十四頁(yè)，共68頁(yè)(三)結(jié)果 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十五頁(yè)，共68頁(yè) （ 二） 新型藍(lán)光敏感材料的 光致變色原理與紫外吸收

9、光譜 光致變色反應(yīng)實(shí)例（圖中的化合物）SOSUVVisOSS2503003504004505005506000.00.10.20.30.40.50.6VisUVVisUVAbswavelength(nm)雙穩(wěn)態(tài)吸收光譜（成色前后） 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十六頁(yè)，共68頁(yè)（三）PMMA膜中的紫外吸收光譜360380400420440460480500-0.03-0.02-0.010.000.010.020.030.040.050.060.070.080.09VisUV光 密 度 值 變 化波 長(zhǎng) （ nm ）成色體的紫外吸收光譜現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十七頁(yè)，共68頁(yè)二，光致變色化合物的雙光子吸收特性研究現(xiàn)在

10、學(xué)習(xí)的是第四十八頁(yè)，共68頁(yè)1998年，Marder等(Science) 編號(hào) 結(jié)構(gòu) TPA/nm (GM) 514 12 (8) 835(810) 1940 (3670) 975(945) 4400 (3700) 800 4501 1 6 6 9 9 1010 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十九頁(yè)，共68頁(yè)1999年Marder等(Nature) D-DD-A-DA-D-A共合成了9個(gè)二苯乙烯類衍生物（as high as 1,25010-50cm4 s photon-1）現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十頁(yè)，共68頁(yè)2000年,Kim等(Chem.Mater.)合成了一些TPACS值比較大的化合物(1310-46cm4

11、 sphoton-1molecule-1) SSS現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十一頁(yè)，共68頁(yè)MeMeONOMeMeOMeBelfield and Fan et alTarget compound D-A Type =10.10-48 Cm4SMol. Photon-1 Cm-4 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十二頁(yè)，共68頁(yè)2000年Belfield and Fan et al(SPIE)A. 雙光子吸收原理 Type 1 Type 2 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十三頁(yè)，共68頁(yè)B實(shí)驗(yàn)方法現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十四頁(yè)，共68頁(yè)The Result of “Z” Scan現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十五頁(yè)，共68頁(yè) Two-Photon indu

12、ced Time-resolved spectra 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十六頁(yè)，共68頁(yè)2000年10月 中科院感光所與中山大學(xué) 結(jié)構(gòu) 值(10-50cm4 s Photon-1) 264,100282,700 245,500這是一類A-D-A或D-A-D型分子。Laser wavelength: 532 nmLaser pulse duration: T=10.00 nsLaser pulse focus area: S=1.964-03 cm2The concentration of sample: M=1.00e-02mol/l現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十七頁(yè)，共68頁(yè)有機(jī)光致變色學(xué)重要專著有機(jī)光致變

13、色學(xué)重要專著1 1，BrownBrown編著的編著的PhotochromismPhotochromism，197119712 2，DrrDrr和和Bouas-LaurentBouas-Laurent主編的主編的Photochromism:Photochromism: Molecules and Systems Molecules and Systems ，199019903 3，Mcardle Mcardle 主編的主編的 Applied photochromic Applied photochromic polymer systems polymer systems ，1993 1993 現(xiàn)

14、在學(xué)習(xí)的是第五十八頁(yè)，共68頁(yè)近期專著1“Organic Photochromic and Thermalchromic Compounds”. Chapter 4, pp.141-206, Fan etal., “Fulgide family compounds”. Edited by J. C. Crano and R. Guglielmetti, Plenum press, New York and London, 1999.2光化學(xué)基本原理與光子學(xué)材料科學(xué)樊美公等著，科學(xué)出版社，2000。3分子光化學(xué)與光功能材料科學(xué)樊美公，姚建年，佟振合等，科學(xué)出版社，2009.現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十九頁(yè)

15、，共68頁(yè)國(guó)家基金委國(guó)家“863”和“973”計(jì)劃中國(guó)科學(xué)院明陽(yáng)福J.C.Scaino,K.D.Belfield,C.Bone,W.M.Hung,P.M.Rentzepis金聲姚思德張啟元王河洲佟振合王佛松張光寅姚建年等現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六十頁(yè)，共68頁(yè)謝謝各位的關(guān)注與支持謝謝各位的關(guān)注與支持現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六十一頁(yè)，共68頁(yè)有機(jī)光致變色學(xué)與光子型信息存儲(chǔ) 1, 可擦重寫(xiě)數(shù)字光存儲(chǔ) 2， 彩色多層與高密度數(shù)字光存儲(chǔ) 3，光致變色反應(yīng)的非線性效應(yīng) 與超分辨讀出 4，雙光子光致變色與體相三維光存儲(chǔ) 5，平行圖象存儲(chǔ)與全息存儲(chǔ) 6, 非破壞性讀出變色學(xué)與信息存儲(chǔ)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六十二頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六十三頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六十四頁(yè)，共68頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六十五頁(yè)，共68頁(yè)光盤(pán)信息存儲(chǔ)技術(shù)