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福建物构所光致变色材料研究取得新进展

文章出处:kaiyun 人气:发表时间:2023-11-19 21:26
本文摘要:光致变色物质具备颜色和多种物理性质共轭变化的特征,其中磁性随光性刺激发生变化(即所谓光磁效应)的化合物除具备一般光致变色物质的强光防水、光电源等功能外,还有可能在磁共振光学、光信息存储等方面充分发挥最重要起到。多氰基配位化合物被指出是最有发展前景的此类材料,多年来倍受注目,但是,其光磁效应一般来说在液氮温度以下再次发生,而少见于室温附近。因此,发展具备室温光磁效应的光致变色多氰基配位化合物具备最重要的科学意义。

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光致变色物质具备颜色和多种物理性质共轭变化的特征,其中磁性随光性刺激发生变化(即所谓光磁效应)的化合物除具备一般光致变色物质的强光防水、光电源等功能外,还有可能在磁共振光学、光信息存储等方面充分发挥最重要起到。多氰基配位化合物被指出是最有发展前景的此类材料,多年来倍受注目,但是,其光磁效应一般来说在液氮温度以下再次发生,而少见于室温附近。因此,发展具备室温光磁效应的光致变色多氰基配位化合物具备最重要的科学意义。  中科院福建物构所、结构化学国家重点实验室郭国聪研究员带领的研究团队长年专门从事无机有机杂化功能物质的结构化学研究。

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2003年,他们报导了[NdIII(DMF)4(H2O)3(-CN)FeIII(CN)5]H2O(NdFeDMF)的制备和晶体结构。之后,日本和意大利两个研究小组找到,该化合物及类似于的其它3d4f多氰基配位化合物具备精致的光磁效应,但光磁转变温度高于50K,且其内在机制仅存在争议。近期,郭国聪和王明丰研究团队在国家自然科学基金、福建省自然科学基金等资助下找到,[EuIII(18-冠-6)(H2O)3]FeIII(CN)62H2O在室温时经紫外光或紫光太阳光后,冠醚氧上的孤对电子移往到了到三价铁上,分解了平稳的冠醚自由基和二价铁,晶体颜色由黄绿色变成橙色,变色后的样品在暗室中静置或冷却又能变黄,之后又能再度光照染剂,展现出出有典型的光致变色现象。

变色前后,化合物的磁性再次发生了明显的变化。在本工作中,晶体粉末经波长为355nm、功率密度为60mW/cm2的二极管泵浦液体激光器太阳光10分钟后,室温时的?MT值上升33.5%,比NdFeDMF的报导值(3%)小得多。  该项工作首次找到了3d-4f多氰基配位化合物的光致变色现象和室温光磁效应,不仅从未知化合物中顺利地挖掘出一类光致变色材料,而且发展出有一类具备室温光磁效应的光诱导价态互变(valencetautomeric)化合物,近期以通讯形式公开发表在J.Am.Chem.Soc.2015,137,10882?10885。  此前,该研究团队早已在无机?有机杂化光致变色物质的结构化学研究方面获得了系列进展(Angew.Chem.Int.Ed.。


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