有机光致变色存储材料进展

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光致变色的研究进展_冯晓强

图 1 俘精酸酐变色前后分子结构式
为了能在半导体激光器输出波长 780nm 处有足够的吸收, 友田等人研究了杂环取代基与有色体吸收光谱之间的关系。他认为, 取代基斥电子能力越强, 有色体最大吸收波长红移越多。对于相同杂环, 环上斥电子基也会使得有色体吸收波长红移。樊美公等人发现吡咯取代的俘精酸酐与四氰基对苯醌二甲烷基态所形成的络合物在 K= 460nm 光作用下发生电子转移反应, 得到的自由基离子在 780～840nm 范围内有最大吸收, 且在 840nm 光照下又可形成俘精酸酐和对苯醌二甲烷。反复测试多次后写入和擦除态仍有较好的对比度。友田的工作还表明, 杂环上有斥电子基时, 消色反应 5 值会大大减小。他认为这是由于受激发的有色体的势能变化所致。用 5-二甲基胺吲哚取代俘精酸酐, 有色体最大吸收波长明显红移至 673nm 。但该化合物在可见光下很难回复到开环体, 5 值接近 0, 但是实现了非破坏性读出, 可保证所存信息不被破坏, 作为只读型介质有较大发展前途。
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具有推拉型取代结构的偶氮苯更是如此。然而, 由于偶氮苯基团中推拉电子基团的强度对顺-反异构体所占的比例有影响, 因此也就影响了整个写入速度。王江洪等人通过改变偶氮苯基团中推拉电子基团改进了材料的存储性能〔5〕。
推拉型偶氮化合物结构简式为
实验时将其掺在高分子聚合物 ( 如 PM M A, PS 等) 中。试验表明, 该材料有较好的非线性光学特性。魏振乾等人已利用其非线性及简并 4 波混频系统 ( DF WM ) 获得了 3 重永久存储信息和 3 重实时存储信息〔6〕。
第 21 卷第 3 期 2000 年

2023年光致变色材料行业市场分析现状

2023年光致变色材料行业市场分析现状光致变色材料是一种能够在受到阳光或紫外线照射后改变颜色的材料。

它具有广泛的应用领域，如光致变色眼镜、光致变色涂料、光致变色纺织品等。

随着人们对环境保护和健康的关注度提高，光致变色材料的需求也越来越大。

本文将对光致变色材料行业的市场分析现状进行概述。

光致变色材料行业的市场规模不断扩大，其主要驱动因素包括技术进步、产品多样化和市场需求增长。

随着人们对可持续发展的要求不断提高，光致变色材料在节能减排、智能家居等领域的应用也越来越广泛。

例如，光致变色节能窗户可以根据天气情况自动调节透光度，降低空调的使用频率，实现能源的节约。

光致变色材料行业的发展受到技术水平的限制。

目前，光致变色材料的技术主要以有机化合物为主，热变色性能较差，耐候性较低。

此外，光致变色材料的生产成本较高，导致产品价格较贵。

这些因素限制了光致变色材料在一些领域的广泛应用。

光致变色材料行业的竞争格局较为激烈，市场份额主要被几家大型企业垄断。

这些企业拥有较强的研发实力和生产能力，能够推出更具创新性和竞争力的产品。

此外，光致变色材料行业的进入壁垒较高，包括技术门槛、资金实力和市场渠道等，使得新进入者难以进入市场。

因此，光致变色材料行业的竞争主要集中在已有企业之间。

光致变色材料行业的发展前景广阔。

随着技术的不断进步和市场需求的增长，光致变色材料的应用领域将进一步扩展。

例如，光致变色材料可以用于智能手机和电视屏幕的显示，通过自动调节屏幕亮度和色彩，减少对眼睛的损伤。

此外，光致变色材料还可以应用于智能建筑、智能家居等领域，提高生活质量和节约能源。

总的来说，光致变色材料行业市场分析现状显示其发展前景广阔。

虽然行业面临一些技术和市场挑战，但随着技术的不断进步和市场需求的增长，光致变色材料有望在更多领域得到应用并带动行业的快速发展。

有机光电材料的光致变色性能研究

有机光电材料的光致变色性能研究近年来，有机光电材料在科学研究和工业应用中逐渐崭露头角。

其中，光致变色性能作为有机光电材料的重要特性之一备受关注。

本文旨在探讨有机光电材料的光致变色性能研究，以期加深人们对该领域的了解，并探索其应用前景。

1. 光致变色性能的基本原理有机光电材料的光致变色性能是指在光照射下，材料的颜色、透明度或各项物理性质发生可逆性改变。

这一性能的实现主要依赖于分子结构的设计和调控。

通过改变材料中的电子结构、共轭系统以及有机基团的取代位置和类型等控制因素，可以实现有机光电材料的光致变色效果。

2. 光致变色性能的研究方法为了深入研究有机光电材料的光致变色性能，科学家们采用了多种方法和技术。

其中，光谱分析是常用的一种方法。

通过利用UV-Vis吸收光谱、红外光谱以及拉曼光谱等技术，可以分析材料在不同光照条件下的吸收、反射、透射等特性变化，从而揭示其变色机制。

此外，热分析技术、电化学分析和X射线衍射等手段也可以为研究人员提供更加详尽的信息。

3. 光致变色性能的影响因素有机光电材料的光致变色性能受多个因素影响。

一方面，材料的共轭结构对其光致变色效果有显著影响。

通过合理设计材料结构，如引入共轭体系、调控共轭长度和扩展共轭范围等，可以提高材料的光敏感性和色彩变化范围。

另一方面，外界环境因素，如光照强度、温度和湿度等也会对光致变色性能产生影响。

因此，在研究和应用中需充分考虑这些影响因素。

4. 光致变色性能的应用展望有机光电材料的光致变色性能具有广阔的应用前景。

首先，该性能可应用于光存储器件领域，用于数据存储和信息传输。

其次，在光敏显示技术中，光致变色材料能够通过改变颜色和透明度，实现显示屏的切换和层次感的表达。

此外，光致变色性能还可以用于制备可调控的光学滤波器和光学开关等器件，应用于光电子学和信息科学领域。

总结：有机光电材料的光致变色性能是该领域的研究热点之一。

通过深入探索其基本原理、研究方法和影响因素，我们可以更好地理解和应用这一特性。

光致变色材料制备用途以及进展

光致变色材料制备用途以及进展（青岛科技大学化学与分子工程学院应用化学084班李）摘要：本文针对光致变色材料这一新型材料，综述了光致变色材料的变色原理及分类，并着重对含氧、氮、硫杂螺环结构的光致变色化合物研究进展，有机光致变色高分子材料的加工方法、性能优劣及研究进展进行了论述，最后对光致变色材料的应用前景进行了总结和展望。

关键词：光致变色有机光致变色材料含氧、氮、硫杂螺环结构的光致变色化合物1 光致变色原理光致变色现象［1］（对光反应变色）指一个化合物(A)受一定波长( 1)光的照射，进行特定化学反应生成产物(B)，其吸收光谱发生明显的变化；在另一波长( 2)的光照射下或热的作用下，又恢复到原来的形式：严格意义上的光致变色化合物的主要结构形式有两种：1）光致变色材料分子作为侧链基团直接或通过间隔基与主链大分子相联；2）光致变色材料分子作为主链结构单元或共聚单元而形成聚合物但随着研究的不断深入，变色材料种类和结构形式也不断扩大，也有人认为将光致变色化合物添加到聚合物中形成聚合物的类型添加进来，但此种形式仍存在广泛争议光致变色材料发展至今，按照不同判别标准其分类方式多种多样如果按照材料光反应前后颜色不同分类，可分为正光色性类和逆光色性类两种；而按照变色机理进行分类时，则可分为T类型和P类型；P类型材料的消色过程是光化学过程，有较好的稳定性和变色选择性［2］。

但应用最广泛的分类方法则是按照材料物质的化学成分进行分类，即分为无机化合物和有机化合物两大类它主要有三个特点［3］：①有色和无色亚稳态问的可控可逆变化；②分子规模的变化过程；③亚稳态间的变化过程与作用光强度呈线性关系。

光致变色反应中的成色和消色过程的速度和循环次数(即抗疲劳性)是其实际应用的决定性因素。

光致变色材料要想真正达到实用化，还必须满足以下条件：○1A和B有足够高的稳定性；○2A和B有足够长的循环寿命；○3吸收带在可见光区；响应速度快，灵敏度高。

光致变色材料的研究及应用进展

光致变色材料的研究及应用进展光致变色材料的研究一直是材料科学领域的热点之一、其中最常见的光致变色材料是所谓的“可逆光致变色材料”，它们可以根据外界光照的强度和波长，发生可逆的颜色变化。

这些材料中最重要的一类是热致变色材料，它们能够通过吸收光能量来改变分子结构，从而实现颜色的调控。

具体来说，当这些材料受到短波光照射时，其分子内部的电子会发生跃迁，从而导致分子结构的改变，进而导致颜色的变化。

近年来，光致变色材料的研究进展迅速。

一方面，研究人员发现了越来越多的新型光致变色材料，并对其性质和机理进行了深入研究。

例如，一种名为“钙钛矿”的材料在光致变色方面表现出了很高的潜力。

由于其特殊的晶体结构，钙钛矿材料可以通过光致变色来实现对太阳能的高效转换。

另一方面，研究人员也致力于改进光致变色材料的性能，以提高其应用的可行性。

其中一个主要的挑战是提高材料的稳定性，以保证其变色性能的持久性。

为此，研究人员通过控制材料的晶体结构、添加稳定剂等方式，有效提高了光致变色材料的稳定性。

除了在材料研究方面的进展，光致变色材料的应用领域也得到了快速发展。

其中一个重要的应用领域是可视化光学器件。

例如，光致变色材料可以用于制造可调光度的镜头。

通过对光致变色材料施加外部光源，镜头的光学参数可以进行调节，从而实现对光的传播和聚焦的控制。

这种能够实现实时调整的光学器件在光学通信、光学成像等领域有着广泛的应用前景。

此外，光致变色材料还可以用于制造可调光罩、可反射屏等光学器件，以及可调光度的眼镜、墙纸等消费品。

另一个重要的应用领域是可穿戴技术。

光致变色材料可以用于制造智能显色眼镜、智能表带等可穿戴设备。

这些设备中的光致变色材料可以根据所处环境的不同，改变自身的颜色和透明度，从而提供更好的使用体验。

例如，智能显色眼镜可以根据光照的强度和波长，调整镜片的光透过率，从而达到护眼和保护视力的效果。

通过光致变色材料的应用，可穿戴技术的功能性和舒适性得到了极大的提升。

光致变色材料的研究及应用进展

光致变色材料的研究及应用进展吕沙东北林业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨摘要：本文通过论述光致变色材料的研究及应用进展这一内容，可以清晰直观地了解到，当前我国的高技术研究领域重点将注意力放到了光致变色材料的研究上，对于光致变色材料来说，光致变色是材料在受到光照射程度下，所产生的一些化学反应，这种在光的照射下，可以呈现五颜六色的变色材料，其已经有150年的历史了，对于光致变色材料的研究具有很重要的意义，其发展还有更为远大的前景。

基于此，本文重点从关注光致变色材料的研究及应用进展进行思考和探索，并提出相应的建议，愿与大家共享。

关键词：变色材料;研究;应用进展一、不同类型光致变色材料的研究（一）有机光致变色材料有机光致变色材料具有修饰高，色泽丰富，光响应快等优点，大多数可以在200~400nm 的紫外光下活化。

对于某些有机物，该范围可以扩展到430nm，但可见光可以激活很少的有机物质。

颜色变化的机制主要包括双键的断裂和组合（键的均裂，键的分裂），异构体形成（质子转移互变异构化，顺反异构化），酸诱导变色，周环反应，氧化还原反应等。

有许多类型的有机光致变色材料，通过引入特定的官能团改性可以实现不同的研究目的。

目前，大多数研究主要是二芳基乙烯，俘精酸酐，螺吡喃，螺恶嗪，偶氮苯，席夫碱。

二芳基乙烯和俘精酸酐衍生物均表现出不可逆的光致变色性质，并且可用于光学存储器，开放式光学开关装置和显示器;通过光照产生的螺吡喃，萘并吡喃，螺恶嗪和偶氮苯的异构体表现出热力学不稳定性。

对于使用类型，给出了二芳基乙烯和螺吡喃有机光致变色材料的以下描述。

（二）二芳基乙烯类二芳基乙烯通过循环反应产生两种不同形式的开环和闭环。

原理图如图1所示。

这两种形式可以在不同波长的光的作用下相互转换。

吸收光谱的物理和化学性质，折射率，介电常数，氧化还原等也在转化过程中发生变化。

与其他光致变色材料相比，具有热稳定性好，抗疲劳，化学反应谱大，光敏性高，化学反应速度快等特点。

光致变色材料的研究及应用进展

Journal of Advances in Physical Chemistry 物理化学进展, 2018, 7(3), 139-146Published Online August 2018 in Hans. /journal/japchttps:///10.12677/japc.2018.73017Research and Application Progress ofPhotochromic MaterialsYue SunCollege of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu SichuanReceived: Aug. 5th, 2018; accepted: Aug. 18th, 2018; published: Aug. 27th, 2018AbstractPhotochromic materials, as an important subject in the field of high technology, have wide appli-cation value and development prospect. According to different types, this paper summarizes the research progress and related applications of organic photochromic materials, inorganic pho-tochromic materials and inorganic-organic hybrid photochromic materials, and briefly discusses the future development trend.KeywordsPhotochromatism, Research Progress, Application, Development Trend光致变色材料的研究及应用进展孙悦西南石油大学化学化工学院，四川成都收稿日期：2018年8月5日；录用日期：2018年8月18日；发布日期：2018年8月27日摘要光致变色材料作为当前高科技领域研究的重要课题，具有广阔的应用价值和发展前景。

有机光致变色材料的研究进展及在水性聚氨酯中的应用

发展综述第40卷第4期皮革与化工Vol.40No.42023年8月LEATHER AND CHEMICALSAug.2023收稿日期：2023-03-02基金项目：山东省中小企业提升项目“2022TSGC1351”和“2022TSGC2552”作者简介：张月（1999-），女，在读硕士研究生，研究方向为光致变色材料在水性聚氨酯中的研究与应用，*********************。

*通信作者：段宝荣，教授，*******************。

有机光致变色材料的研究进展及在水性聚氨酯中的应用张月1，冯练享2，翁永根1，罗辉娥3,秦静4，李国荣1，扈乐成1，于涵1段宝荣1*（1.烟台大学化学化工学院皮革与蛋白质实验室，山东烟台264005；2.齐河力厚化工有限公司，山东德州251199；3.青岛朗科电子科技有限公司，山东青岛266071；4.山东全杰皮革研究所有限公司，山东烟台264005）摘要：概述了有机光致变色材料中常见的偶氮苯类化合物、二芳基乙烯类化合物、俘精酸酐类、螺吡喃和螺恶嗪的制备、变色机理以及应用。

归纳了将光致变色化合物引入水性聚氨酯的方法和诸多优点，最后，对光致变色材料与水性聚氨酯的共混制备进行了预测。

关键词：光致变色；水性聚氨酯；偶氮苯；螺吡喃；螺恶嗪中图分类号：TB381文献标识码：A文章编号：1674-0939（2023）04-0034-06Research Progress of Organic Photochromic Materials and Their Application in Waterborne PolyurethaneZHANG Yue 1,FENG Lianxiang 2,WENG Yonggen 1,LUO Huie 3,QIN Jing 4，LI Guorong 1,HU Lecheng 1,YU Han 1,DUAN Baorong 1*（1.Research Center for Leather and Protein of College of Chemistry &Chemical Engineering,Yantai University,Yantai 264005,China;2.Qihe Lihou Chemical Co.,Ltd,Dezhou 251199,China;3.Qingdao Longtec Electrontic Technoligy Co.Ltd,Qingdao 266071,China ；4.Shandong Quanjie Leather Research Institute Co.Ltd,Yantai 264005,China )Abstract:The preparation,mechanism and application of azobenzene,diarylvinylene,fulgenic acid anhydrides,spiropyrane and spirooxazine commonly used in organic photochromic materials are summarized.In addition,the method of introducing photochromic compounds into waterborne polyurethane and many advantages are summarized.Finally,the preparation of blending of photochromic material and waterborne polyurethane is predicted.Key words:photochromic;waterborne polyurethane;azobenzene;spiropyrane;spirooxazine 光致变色现象是指化合物A 在一定波长作用下，分子内会发生特定的化学反应，生成其另一种结构的产物B ，而在另一波长光或热的作用下，又可恢复到原来的结构和状态，具备这类性质的材料就被称为光致变色材料[1]。

光致变色材料制备用途以及进展

光致变色材料制备用途以及进展光致变色材料还可以应用于传感器领域。

通过对光致变色材料进行材料表面改性和结构设计，可以实现对温度、湿度、压力和化学物质等环境参数的灵敏检测。

这些传感器可以应用于生活中的智能家居、医疗健康和环境监测等领域。

除了光学和传感器领域，光致变色材料还有其他一些用途。

例如，在纺织品和陶瓷领域，光致变色材料可以应用于制造颜色随温度变化的智能纤维和智能陶瓷；在建筑领域，光致变色材料可以应用于制造可调节透光率和热学性能的玻璃和可变反射涂层，用于调节建筑物的室内光照和能量消耗。

在光致变色材料的制备和研究方面，近年来取得了一些进展。

一方面，研究人员通过合成不同结构的有机分子和纳米材料，实现了对光致变色材料性能的调控。

例如，设计合成了新型的有机分子，使其在受到光照后能够发生颜色变化；还利用金属纳米颗粒和量子点等纳米材料，制备了具备特定光学性能的光致变色材料。

另一方面，研究人员也使用了一些新的制备技术来制备光致变色材料。

例如，通过溶液旋转涂覆、电沉积和溶胶-凝胶法等方法，可以制备出具有特定微纳结构和化学组成的光致变色材料。

这些新的制备技术可以提高制备效率，改善材料性能，并为进一步的应用提供了可能。

虽然在光致变色材料的制备和应用方面取得了一些进展，但仍然存在一些挑战。

例如，一些光致变色材料的响应速度较慢，不适用于高速光学器件和传感器；另外，一些材料在经历多次颜色变化后会失去响应性能。

因此，今后的研究需要进一步改进材料的性能，提高制备工艺，并探索新的应用领域。

总之，光致变色材料具有广泛的应用前景和进展。

它们可以应用于光学器件、传感器、纺织品、建筑材料等领域，并通过进一步的研究和发展，可以实现更多新的应用。

光致变色材料在光学应用中的研究

光致变色材料在光学应用中的研究随着科技的不断发展，人们对光学材料的要求也越来越高。

光致变色材料作为一种新型的光学材料，近年来备受研究者的关注。

本文将介绍光致变色材料的性质、特点以及在光学应用中的研究进展。

一、光致变色材料的性质和特点光致变色材料是一种可被激发发生颜色变化的材料。

它们在外界激发下，会发生表观颜色的改变，从而达到我们需要的效果。

具体来讲，光致变色材料主要是通过吸收外界光的能量，使其分子结构发生改变，从而导致颜色的变化。

这种变化可以是从一个颜色到另一个颜色，也可以是从有颜色变成无色或者透明。

光致变色材料的特点主要表现在以下两个方面：一是对激发光线的响应特别敏感，激发就会发生明显的相应；二是在颜色变化中以非常小的分子体积变化换得明显的色度变化。

这些特点使得光致变色材料在光学应用中得到了广泛的研究和应用。

二、光致变色材料在光学应用中的研究进展1. 光学存储光致变色材料在光学存储中的应用主要表现在其记忆能力上。

根据不同的分子结构和形态，光致变色材料可以分为有机和无机两大类。

在这两类光致变色材料中，有机材料更适合在光学存储中使用。

目前，利用有机光致变色材料制成的光学存储设备已经应用到许多领域中，例如光盘、DVD、蓝光光盘等。

2. 光电显示器件光电显示器件是指利用光、电和材料的相互作用来完成能量和信息交换的器件。

目前，利用光致变色材料制成的光电显示器件也已经被广泛应用。

这些器件的特点在于能够根据光的照射，改变材料的颜色或者亮度，从而形成一个更加清晰、鲜明、亮度均衡且省电的显示效果。

3. 光学传感器光学传感器是通过光的传播、反射、干涉、散射、吸收等现象来传递和检测信息的传感器。

利用光致变色材料制成的光学传感器，其工作原理也是通过光敏变色效应来实现，能够应用到许多领域中，如化学传感、光学测量、生命科学、加速度等。

4. 光子晶体光子晶体是指利用周期性光学结构来制备的材料，这种结构能够调控光学性质并具有人工的能带结构，是一种具有非常高的应用潜力的新型光学材料。

有机光电材料的光致变色机制研究

有机光电材料的光致变色机制研究在材料科学领域，有机光电材料是近年来备受关注的研究课题之一。

它们具有可调控的光电性能以及广泛的应用潜力，尤其在光致变色方面有着独特的优势。

本文将介绍有机光电材料的光致变色机制的研究进展。

一、有机光电材料的基本概念和特性有机光电材料是由有机分子构成的一类材料，具有一系列独特的光电性能。

与传统的无机光电材料相比，有机光电材料具有分子结构可调性、柔性和低成本的优势。

同时，它们还具有较高的光吸收效率、光学非线性效应和宽光谱响应等特点。

二、光致变色机制的研究方法和技术研究有机光电材料的光致变色机制需要借助一系列的实验方法和技术。

其中，最常用的方法是吸收光谱、荧光光谱、紫外可见光谱和电子自旋共振等。

此外，还可以利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和原子力显微镜来观察材料的形貌和结构。

这些实验方法和技术的综合应用，可以为研究人员提供丰富的实验数据和图谱，有助于揭示有机光电材料的光致变色机制。

三、有机光电材料的光致变色机制的研究进展在过去的几十年里，研究人员在有机光电材料的光致变色机制方面取得了很多重要的进展。

其中，较为重要的研究成果有以下几点：1. 分子结构调控：通过调整有机光电材料的分子结构，可以实现材料的光致变色效应。

例如，改变共轭体系的长度和结构，可以影响材料的吸收光谱和荧光光谱。

同时，通过在分子结构中引入各种官能团，也可以调控材料的光电性能。

2. 光热效应：在有机光电材料中，光热效应是一种常见的光致变色机制。

当材料吸收光能时，光能被转化为热能，导致材料的温度升高，从而引发颜色的变化。

这一机制在红外感应、温度传感和热红外成像等领域有着广泛的应用。

3. 分子激发态变化：有机光电材料在光致变色过程中，分子的激发态也会发生变化。

光子的吸收和释放使得分子的轨道结构发生变化，从而引发材料颜色的变化。

这种机制在有机太阳能电池和有机发光材料中有着重要的应用。

四、有机光电材料的应用前景和挑战由于其独特的光电性能和可调控的性质，有机光电材料在多个领域具有广泛的应用前景。

光致变色材料的发展现状及其在建筑上的应用前景

光致变色材料的发展现状及其在建筑上的应用前景
光致变色材料是一种能够在受到光照或热能刺激后发生颜色变化的材料。

随着科技的不断发展，光致变色材料的应用范围也越来越广泛，特别是在建筑领域中，其应用前景更是不可限量。

目前，光致变色材料的发展已经进入了一个新的阶段。

传统的光致变色材料主要是基于有机染料或者无机颜料的，但是这种材料存在着耐久性差、颜色变化范围有限等问题。

而新型的光致变色材料则采用了纳米技术，通过控制材料的微观结构来实现颜色变化，具有更好的稳定性和更广泛的颜色变化范围。

在建筑领域中，光致变色材料的应用前景非常广阔。

首先，光致变色材料可以用于建筑外墙的装饰，通过控制光照或者温度的变化，使外墙颜色发生变化，从而实现建筑外观的变化。

其次，光致变色材料还可以用于建筑内部的装饰，比如说墙面、天花板等，通过控制光照或者温度的变化，使室内环境的颜色发生变化，从而实现室内环境的变化。

此外，光致变色材料还可以用于建筑的隔热材料，通过控制材料的颜色变化来实现隔热效果，从而提高建筑的能源利用效率。

当然，光致变色材料在建筑领域中的应用还存在一些挑战。

首先，光致变色材料的成本较高，需要进一步降低成本才能推广应用。

其次，
光致变色材料的稳定性和耐久性还需要进一步提高，以满足建筑领域
的长期使用需求。

此外，光致变色材料的颜色变化范围还需要进一步
扩大，以满足建筑领域的不同需求。

总的来说，光致变色材料的发展前景非常广阔，特别是在建筑领域中，其应用前景更是不可限量。

随着科技的不断发展，相信光致变色材料
的应用范围还会不断扩大，为建筑领域的发展带来更多的可能性。

有机光致变色材料汇总

有机光致变色材料有机光致变色现象发现至今已有100 多年的历史。

1867年Fritzsche 观察到黄色的并四苯在空气和光作用下的褪色现象,所生成的物质受热时重新生成并四苯,变回原来的颜色。

1876 年Meer 首先报道了二硝基甲烷的钾盐经光照发生颜色变化。

Markward 于1899 年研究了1 ,42二氢22 ,3 ,4 ,42四氯萘212酮在光作用下生的可逆的颜色变化行为,并把这种现象称为光色互变。

20 世纪50年代Hirshberg 陆续报道了关于螺吡蝻类化合物受光照变色,在另波长的光照射下或热的作用下又能恢复到原来颜色的现象,并把上述现象称为光致变色现象(photochromism) 。

20 世纪80 年代螺噁嗪类、苯并吡喃类抗疲劳性较好的化合物的发现使得光致变色化合物研究真正兴起。

目前,对光致变色化合物的研究主要集中在俘精酸酐、二芳基乙烯、螺吡喃、螺噁嗪以及相关的杂环化合物上,同时也在探索和发现新的光致变色体系。

光致变色现象光致变色现象[6 ] 是指一个化合物(A) 在受到一定波长的光照射时,可进行特定的光化学反应,获得产物(B) ,由于结构或电子组态的改变而导致其吸收光谱发生明显的变化;而在另一波长光的照射下或热的作用下,又能恢复到原来的形式。

其典型的紫外- 可见吸收光谱和光致变色反应可以用图1 - 1 定性描述1 有机光致变色化合物的分类1．1 有机光致变色化合物有机光致变色材料种类繁多，反应机理也不尽相同，主要包括：①键的异裂，如螺吡喃、螺嗯嗪等；②键的均裂，如六苯基双咪唑等；③电子转移互变异构，如水杨醛缩苯胺类化合物等；④顺反异构，如周萘靛兰类染料、偶氮化合物等；⑤氧化还原反应，如稠环芳香化合物、噻嗪类等；⑥周环化反应，如俘精酸酐类、二芳基乙烯类等。

下面介绍几种主要的有机类光致变色化合物。

(1)螺吡喃类1. 1螺吡喃( spiropyran) 是最早进行研究且研究得广泛、比较深入的一类有机光致变色化合物。

光致变色材料发展历程

光致变色材料发展历程光致变色材料是一种能够通过光照射而引起颜色变化的材料。

光致变色现象最早被发现于考古文物之中，古埃及人使用另一种名为珍珠石的光致变色材料制作出能够变色的首饰。

然而，直到18世纪末，人们才开始对光致变色现象进行深入研究。

19世纪初，光学家们开始着手研究光致变色现象。

1811年，德国科学家J.W. Ritter首次发现了光致变色的现象，并将其命名为“光致变色”。

随后的几十年里，一些材料的光致变色特性被逐渐揭示出来，比如银酸镉晶体和溴化银晶体。

20世纪初，光致变色材料的研究进入了一个新的阶段。

在这个时期，科学家们开始集中研究银盐光致变色材料，并取得了重要进展。

1914年，德国科学家布拉克发现了溴化银晶体在光照射下会发生颜色变化的现象，并提出了光致变色的理论解释。

随后几年里，科学家们陆续发现了其他一些银盐光致变色材料，比如溴化银和碱金属卤化物。

20世纪中期，随着化学技术的进步，光致变色材料的研究进入了一个新的阶段。

科学家们开始利用有机化合物来制备光致变色材料。

1950年，荷兰科学家恩克发现了一种名为天青石的材料，在紫外光照射下会从紫红色变为蓝色。

这一发现引起了科学界的广泛关注，促使更多科学家们进行了类似的研究。

20世纪后半叶，随着光致变色材料研究的深入发展，越来越多的光致变色材料被发现并广泛应用于各个领域。

1979年，美国化学家杜奇发现了一种具有独特光致变色性质的配合物——奈菲琥珀酰亚胺银（NIA-Ag）。

这一发现被视为光致变色领域的重大突破，为光致变色材料的研究提供了新的思路和方法。

近几十年来，光致变色材料的研究得到了长足的发展。

科学家们通过改变材料的组成和结构，成功合成出多种光致变色材料，包括有机材料、无机材料、聚合物材料等。

同时，随着纳米技术的突破，纳米尺度下的光致变色材料也逐渐得到了广泛研究和应用。

如今，光致变色材料已广泛应用于颜料、染料、涂料、电子显示器件等各个领域。

典型应用包括智能玻璃、光学显微镜、电子纸等。

双光子诱导有机光致变色材料的研究进展_范丛斌

双光子诱导有机光致变色材料的研究进展范丛斌1,3,章洛汗2,蒲守智1,王筱梅3(1.江西科技师范学院江西省有机功能分子重点实验室,江西南昌330013;2.江西护理职业技术学院公共学部,江西南昌330029;3.苏州大学材料与化学化工学院,江苏苏州215123)摘要:在介绍双光子诱导有机光致变色材料性能的基础上,重点介绍双光子诱导光致变色材料种类、光致变色原理及在三维信息存储、生物技术研究和荧光共振能量转移方面的应用。

最后对双光子诱导有机光致变色材料的研究趋势做了展望。

关键词:双光子吸收;光致变色;三维光存储;荧光共振能量转移中图分类号:TQ59　文献标识码:A 文章编号:0253-4320(2009)10-0031-06A dvances in research of two -photon -induced organic photochromic materialsFA N C ong -bin1,3,ZHA NG Luo -han 2,P U Shou -zhi 1,W A NG Xiao -mei3(1.Jiangxi Key Laboratory of Organic Chemistry ,Jiangxi Science &Technology Normal University ,Nanchang 330013,China ;2.Public Institute ,Jiangxi Care Vocational and Technical College ,Nanchan g 330029,China ;3.College of Chemistry ,Chemical Engineering and M aterials Science ,Soochow University ,Suzhou 215123,China )Abstract :Based on summarizing diversified performance of t wo -photo -induced organic photochromic materials ,the main types of two -photo -induced organic photochromic materials ,photochromic mechanis m ,their application in three -dimensional data storage ,biotechnology research and fluorecent resonance energy transfer are introduced .Finally ,some future research topics of two -photo -induced photochromic materials are prospected .Key words :two -photo absorption ;photochromic material ;three -dimensional optical storage ;fluorescent resonance energy transfer　收稿日期:2009-07-06　基金项目:国家自然科学基金项目(50673070),江西省教育厅基金项目(GJJ 09306)　作者简介:范丛斌(1976-),男,博士生,讲师,主要从事光电材料研究,congbinfan @yahoo .com .cn ;王筱梅(1958-),女,博士,教授,博士生导师,主要从事光电材料方面的研究。

常见有机光致变色体系的研究现状

ＴｈｃｎｅＲｅｅｔＡｄｖｎｅｉｈｒａｉａｃｎｔｅＯｇｎｃＰｈｏｏｈｏｉｙｔｍｔｃｒｍｃＳｓｅ
ＲＥＮｉＷｅ，ＷＡＮＧＬｉ—ｙｎａ
（ｏｌｅｏＭｔａＳｉｃｎｎｉｅｒｇＪｉｒｈｅｔｒｎｉｉＥｇｅｒｇＩｓｔｅＣｌｇｆａｅｌｃｎｅａｄＥｇｅｎ，ｉｎＡｃｉｃａａｄＣｖｎｉｅｎｔｕ，ｅｉｒｅｎｉｌｔｕｌｌｎｉｎｉｔＪｉＣａｇｈｎ１０２，ｈｎ）ｉｎｈｎｃｕ３０１Ｃｉｌａ
普
图２偶氮苯的光致变色反应过程
机光致变色物质按其光致变色反应类型可大致分为以下几类。
１１键的异裂．
螺吡喃和螺嗯嗪的光致变色都属于这种类型，当用紫外光
激发无色的螺吡喃或螺嗯嗪时，即可导致螺碳一氧键的异裂，生成吸收在长波区域的开环的部花菁类化合物。螺嗯嗪是在螺吡
Ａｂｔａｔｈｏｓｒｃ：Ｔｅｃｍｍｏｒａｃｐｏｏｈｏｃｍａｅａｙｔｍ，ｔｅａｐｉａｉｎｏｈｔｃｒｍｉｔｒａｎｄｅｔｆｎｏｇｎｉｈｔｃｒｍｉｔｒｌｓｓｅｉｈｐｌｃｔｆｐｏｏｈｏｃｍａｅｌｉｙｓｕｏｉ
光致变色是一种可逆的化学变化，是一个重要的判断标这
准。通常情况下，Ａ是无色体，Ａ到Ｂ的转化要用近似于物种从Ａ的最大吸收波长处（一般在紫外区）的光激发；Ｂ一般为呈色体，其最大吸收波长在可见光区。目前，对光致变色材料的进一步研究发现，有些化合物在某溶剂中存在逆光致变色现象。有

我国光致变色材料研究

我国光致变色材料研究光致变色材料是一种能够在外界光照下改变自身颜色的材料。

这种材料具有许多潜在的应用领域，包括显示技术、光电子学、数据存储、智能窗帘和光遥控开关等。

近年来，我国在光致变色材料研究方面取得了显著的进展。

首先，我国在光致变色材料的合成和制备方面做出了大量的研究。

通过改变材料的化学成分和结构，研究人员成功合成出了许多性能优良的光致变色材料。

例如，一些溴代苯胺类化合物能够通过光诱导反应来改变其颜色。

此外，还有一些具有类似于光敏颜料的有机分子，它们可以通过光激发来改变吸收光谱。

这些研究结果为开发更高效、更稳定的光致变色材料打下了基础。

其次，我国在光致变色机理的研究方面也取得了一定的成果。

光致变色材料的变色机理包括光物理过程和化学反应过程两个方面。

通过对光致变色材料的光物理行为和机理的深入研究，研究人员可以进一步了解光致变色材料的工作原理，从而改进其性能。

近年来，我国的研究人员对一些典型的光致变色材料进行了系统的研究，揭示了它们的变色机理，并提出了一些新的理论模型。

此外，我国在光致变色材料的应用方面也有了一定的突破。

光致变色材料具有广阔的应用前景，例如用于显示技术的光敏染料和光敏聚合物、用于智能窗帘的粉末电致变色材料等。

我国的研究人员积极探索光致变色材料的应用领域，并取得了一系列突破性的成果。

例如，在高性能光敏聚合物方面，我国的研究人员成功合成了一种新型的光致变色聚合物，具有较高的光敏性和稳定性。

这一成果为光致变色材料在显示技术上的应用提供了新的方向。

总体而言，我国的光致变色材料研究取得了显著的进展，但与发达国家相比，仍存在一定的差距。

未来，我们应加强光致变色材料的基础研究，提高研究水平和创新能力。

同时，与相关学科和行业进行更广泛的合作，加强跨学科研究和技术转化，推动光致变色材料的工业化应用。

只有这样，我们才能更好地将光致变色材料相关技术转化为现实应用，促进我国光致变色材料产业发展，以及推动我国相关行业的创新与进步。

光致变色技术在存储器材料中的应用

光致变色技术在存储器材料中的应用光致变色技术是近年来发展非常迅速的一种新兴技术，其基本原理是物质在受光照射时会发生结构变化，从而产生颜色的改变。

光致变色技术在生活中应用广泛，比如说热敏纸、光敏电影等等。

而在科技领域，光致变色技术也被广泛地应用于存储器材料中。

光致变色记忆器材料是一种非挥发性存储器材料，其存储数据的原理基于颜色的改变。

具体而言，它是由一个光敏元件组成的，当该元件受到激光的照射时，其原子结构发生改变，从而导致材料的颜色发生变化。

颜色的变化可以表示不同的数据状态，从而实现数据的存储和读取。

这种存储材料可以在不需要电力供应的情况下长时间保存数据，且具有较高的可靠性和稳定性，成为一种非常有前途的存储技术。

目前，在光致变色材料领域内，有许多种不同类型的存储器材料。

其中，最广泛应用的是致变相变材料。

致变相变材料是一种晶体相变材料，其内在原理是材料在受到光照射后，会发生相变。

在此过程中，固态材料转变为液态或气态材料，瞬间改变其电性质。

在材料冷却后，其状态被固定，因此可以长期保持数据。

此材料具有快速、可靠和高密度存储等潜力，已成为未来新型存储器件的研究热点。

此外，光致变色材料还有许多其他种类，如改性聚合物、有机晶体等等。

比如说，改性聚合物的原理与致变相变材料类似，但它们的结构与性质可以通过核心配基的改变进行调控；有机晶体则是在有机分子中引入了特定的取代基，从而使其具有较强的光敏性。

这些不同类型的光致变色材料都有着各自的特点和优势。

在应用层面上，光致变色技术已经在很多方面得到了广泛的应用。

比如说，在图像显示上，光致变色技术可以用于制造新型的高分辨率显示屏；在光学存储上，光致变色技术可以利用超短激光脉冲来实现光盘的制造；在安全领域上，光致变色技术可以用于制造防伪标签等等。

总之，光致变色技术在存储器材料中的应用前景广阔。

随着科学技术的不断发展，它的应用领域将会不断扩大，也为人们带来更多的便利和新的技术突破。

光致变色材料在信息存储中的应用

光致变色材料在信息存储中的应用近年来，光致变色材料在信息存储领域中得到了广泛的应用。

这种材料可以通过光的作用而发生颜色的变化，具备高灵敏度、高稳定性等优点，因此受到了科研工作者和工业界的关注。

本文将从原理、应用实例、前景等方面进行探讨。

一、原理光致变色材料的原理是基于光致效应。

光致效应是指光的作用下，物质原子的能量状态发生变化，从而导致物理性质的改变。

光致变色材料的基本结构由底板、载色层、涂层和光敏介质层等组成。

底板通常为玻璃、塑料等，而载色层则是控制颜色信息的关键层。

涂层可以增加材料的稳定性、增强载色层的透光性、光敏介质层能够使材料实现光致变色。

当光照射在材料上时，光子能量激发光敏介质层的电子，使其跨越禁带运动到载色层。

载色层的颜色就会由此产生改变。

颜色的变化就是信息的存储和传递，由于光照结束后颜色可以保持一定时间，因此光致变色材料被广泛应用于信息存储。

二、应用实例1. 光致变色存储材料尤其是色酰胺类、三苯基甲烷类等大分子型光致变色材料，它们可以感受到较弱的光信号，优良的光储存性能能够与一些高端光储存材料相媲美，有良好的应用前景。

例如，可以将这种材料应用于二维码、条码等信息记录和安全保密领域。

2. 光致变色显示器件光致变色材料还可以应用在新型显示器件上。

利用其颜色的变化，可以制造有机电致变色器件、电致变色液晶器件、自组装膜变色器件等多种新型显示器件。

这类智能材料的应用前景非常广泛，但目前还需要进一步的研究和发展。

3. 光致变色光纤传感器光致变色材料还可以应用于光纤传感器的制造。

利用其颜色的变化来检测温度、压力、电磁场等物理量。

与传统的光纤传感器相比，这种新型光纤传感器具有灵敏度高、稳定性好等特点。

三、前景随着信息储存和传输的日益普及，对光致变色材料的需求将会越来越高。

尤其是信息存储和传输的领域，光致变色材料的应用前景非常广阔。

但需要注意的是，光致变色材料在生产和制造过程中需要严格控制材料的质量和纯净度，保证材料具有一致的性能和稳定性。

2光致变色材料的应用前景

2光致变色材料的应用前景（1）信息存储元件（2）装饰和防护包装材料（3）自显影全息记录照相（4）国防上的用途有机光致变色化合物是一种非常有价值的功能材料, 虽然从光致变色现象的发现到今天已经有100 多年的历史, 而对有机光致变色化合物的研究才刚刚开始, 是一个非常广阔的领域。

目前, 各种光致变色产品已经面世, 光致变色化合物的广泛应用已指日可待。

但从目前的研究来看, 光致变色化合物的各种性质还不能完全满足应用的需要, 综合分析当前有机光致变色化合物的研究进展, 其应用研究走在前列, 多注重对化合物光致变色性能的表征, 而对物理、化学基本问题的研究则较少。

因此,进一步的发展有赖于一系列基本物理和化学问题的解决, 有赖于理论的建立、技术的突破。

需解决的问题概括如下:首先, 性能优良的有机光致变色化合物应具有以下基本要素:(1)好的热力学稳定性;(2)好的抗疲劳性;(3)快速的反应性;(4)高灵敏度。

仔细分析近些年国内外有机光致变色化合物的研究成果, 满足以上要素的化合物体系为数不多, 如何开发出优良的有机光致变色染料是目前研究人员的共识。

然后, 进一步深层研究有机光致变色化合物的变色机理。

人们对其变色过程并不十分了解, 为了更好地了解其变色过程, 需要利用越来越先进的各种分析手段进行大量实验研究, 更需要进行理论上的创造, 提出新概念、新模型、新理论和新方法, 科学地阐明有机光致变色化合物的变色过程、激发过程和激发状态。

最后, 在以上研究的基础上进一步研究有机光致变色化合物的生产过程、生产工艺, 降低生产成本使之尽快进入应用领域。

总之, 可以预计在未来数年中有机光致变色化合物将得到广泛的应用, 尤其是在信息领域将引起一场革命光致变色材料应用的五大方向是：民生应用领域主要有光致变色涂料、光致变色高分子材料。

光致变色服装、纺织品、服饰品、儿童服装、T恤等已进入成熟应用。

光致变色油漆、油墨、涂料、装饰材料等已开发成功多个品种。