有机−无机杂化光致变色材料的研究进展

林坚，柴文祥，杨芸芸，舒康颖

(中国计量学院 材料科学与工程学院，浙江 杭州，310018)

光致变色是光诱导化合物产生颜色可逆变化的现象。在2种不同波长光的照射下，化合物的结构发生可逆转变(对于特殊的光致变色现象，某一方向的结构变化可通过其他方式实现，如加热、电化学极化、化学氧化等)，从而导致颜色的可逆互变[1−3]。光致变色材料所具有的可逆变化的特性使得其在信息存储材料、感光防伪材料、光电转化器件、生物活性分子的光调控、光致变色染/涂料、农用地膜等方面具有实际或潜在的应用[4−8]。然而，自Fritzsche于1867年发现光致变色现象以来[9]，该类材料一直未得到广泛应用，欧美等国也仅在服装、塑料、眼镜等少数民用行业中得到应用，国内的研究开发状况更加少[10]，因此，国内外仍在积极探索和开发新型光致变色材料以适应其在高端领域的应用要求[11−14]。单一光致变色体系存在较大的局限性(见表1)[5,10,15]，是造成这一现状的重要原因之一。

表1 有机、无机光致变色材料优缺点比较Table1 Comparison of advantages and disadvantages of organic and inorganic photochromic materials

He等[3,16]总结了以无机光致变色 (过渡金属氧化物、多金属氧酸盐)为基础的杂化光致变色材料的研究成果。目前该类材料光致变色响应速度有所提高，但仍与应用目标有一定的差距。近几年来，陆续发展起来的有机–无机杂化光致变色材料，以其特有的微观结构排列方式有望提高光致变色材料的稳定性、抗疲劳及变色性能[17−21]；此外，在可逆变化过程中涉及的物理、化学性能改变，使得在特定条件下设计多功能智能材料成为可能[22]。……