關(guān)于變色薄膜的變色機理
http://www.sxbltgs.net 時間:2021年5月18日 關(guān)注數(shù):1334 次 |
摘要：變色薄膜是變色材料中的一種，材料是在外界條件作用下能發(fā)生顏色改變的材料。也正是因為其變色性能，應(yīng)用范圍十分廣泛，包括信息處理、農(nóng)業(yè)、食品包裝、防偽材料等等。這里對變色材料及變色機理作說明。
變色薄膜是變色材料中的一種，材料是在外界條件作用下能發(fā)生顏色改變的材料。也正是因為其變色性能，應(yīng)用范圍十分廣泛，包括信息處理、農(nóng)業(yè)、食品包裝、防偽材料等等。這里對變色材料及變色機理作說明。
1、光致變色材料
光致變色是一種化合物收到一定波長光照射時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)得到另一種化合物，兩種化合物對光的吸收明顯不同，反應(yīng)物經(jīng)過光的照射又可恢復(fù)到原來的化合物，是一種可逆的化學(xué)反應(yīng)。在光的作用下發(fā)生的不可逆反應(yīng)也可導(dǎo)致顏色的變化，但這屬于光化學(xué)反應(yīng)不屬于光致變色范疇。
2、電致變色材料
電致變色是指材料的光學(xué)性能在外加電場作用下產(chǎn)生穩(wěn)定的可逆變化現(xiàn)象，在外觀上表現(xiàn)為顏色及透明度的可逆變化。無極變色材料其光吸收變化是由于離子和電子的雙注入/抽取引起的，性能穩(wěn)定。有機變色材料其光吸收變化是氧化還原反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)、晶型轉(zhuǎn)變等引起，色彩豐富，易進行分工設(shè)計。
3、熱致變色材料
物質(zhì)在不同溫度下發(fā)生顏色改變的現(xiàn)象稱為熱致變色，引起熱致變色的原因有多種，如物質(zhì)在不同溫度下的晶型轉(zhuǎn)變、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變等。
4、溶劑至變色材料
物質(zhì)與特定的溶劑接觸后發(fā)生顏色改變的現(xiàn)象稱為溶劑至變色。許多物質(zhì)在不同的溶劑作用下會產(chǎn)生不同的顏色，溶劑至變色材料科分為無機和有機兩大類，無機類主要為過渡金屬區(qū)的金屬離子與水等溶劑的配位體，有機類由于種類龐雜，一般以雜多環(huán)化合物為主。
無機類過渡金屬離子溶劑至變色的機理可以從電子軌道理論來解釋，d電子在能量不同的d軌道之間躍遷使物質(zhì)顯色。
有機物質(zhì)的溶劑致變色機理一般由Lakowicz理論來解釋：當(dāng)溶質(zhì)和溶劑分子在吸附過程中獨自運動時，溶質(zhì)分子處在偶極矩為常熟的基態(tài)，它占有半徑為納米級的空間，被具有一定介電常數(shù)的溶劑分子所包圍，溶劑分子以使體系具有最小能量的狀態(tài)排列在溶質(zhì)分子周圍，當(dāng)吸收光子后，溶質(zhì)的電子分布發(fā)生變化，產(chǎn)生增色或間色效應(yīng)，因而使得物質(zhì)變色。
(來自:包裝企業(yè)網(wǎng))
