Untersuchung des druckempfindlichen Fluoreszenzverhaltens und der Sensoreigenschaften von Anthracen/Montmorillonit-Verbundmaterialien

ZHANG Guangqing ,  

SU Ke ,  

LIU Zunqi ,  

LIAO Libing ,  

MEI Lefu ,  

摘要

Die visuelle Überwachung unter extremen Druckbedingungen erfordert die direkte Umwandlung von Änderungen des Außendrucks in ablesbare und quantifizierbare spektrale Verschiebungen oder Farbänderungen. Organische Leuchtmoleküle sind äußerst empfindlich gegenüber molekularer Packung und Mikroumgebung, wodurch sie ein hohes Ansprechpotenzial für "druckinduierte Farbänderungen" besitzen. Allerdings begrenzen Festkörperaggregations-Löschungen und unzureichende Stabilität die Hochdruckanwendungen. In dieser Arbeit wurde Anthracen (An) als Leuchteinheit verwendet und eine Interkalkulationsbegrenzungsstrategie angewandt, um es in organisch modifizierte Montmorillonitschichten einzufügen und Kompositmaterialien herzustellen. Mit der Erhöhung des Interkalkulationsverhältnisses von 2:1 auf 1:12 verschob sich der (001)-Beugungspeak kontinuierlich zu niedrigeren Winkeln, und der Schichtabstand vergrößerte sich schrittweise, was auf eine effektive Interkalkulation und gleichmäßige Dispersion von Anthracen hinweist sowie die Festkörperleuchtemission deutlich verstärkt; Begrenzung und hydrophobe Mikroumgebung verlängerten zusätzlich die Leuchtdauer. Der In-situ-Diamant-Amboss-Drucktest zeigte, dass bei der 1:12-Probe der Emissionspeak mit steigendem Druck regelmäßig rotverschoben wird und sich die Farbe von Blau-Violett zu Gelb verändert; im Bereich von 1,60–10,1 GPa besteht eine gute lineare Beziehung zwischen Peakposition und Druck (R² = 0,996), und das Entlasten ist teilweise reversibel. Dieses Ergebnis beweist, dass Interkalkulationsbegrenzung gleichzeitig die Vorteile der druckinduzierten Farbänderung organischer Moleküle freisetzen und Festkörperlöschungen unterdrücken kann, was einen effektiven Weg für visuelle fluoreszierende Druckmessmaterialien bietet.

关键词

Anthracen; organisch-anorganische Verbundmaterialien; Drucksensor

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