Comportement fluorescé à réponse à la pression et performance de détection du composite anthracène/montmorillonite

ZHANG Guangqing ,  

SU Ke ,  

LIU Zunqi ,  

LIAO Libing ,  

MEI Lefu ,  

摘要

La surveillance visuelle dans des environnements de pression extrême nécessite la conversion directe des variations de pression externe en déplacements spectraux ou changements de couleur lisibles et quantifiables. Les molécules organiques luminescentes sont extrêmement sensibles à l'empilement moléculaire et à leur microenvironnement, possédant ainsi naturellement un fort potentiel de réponse au « changement de couleur induit par la pression », mais leur extinction en phase solide et leur stabilité limitée restreignent les applications à haute pression. Dans ce travail, l'anthracène (An) est utilisé comme unité lumineuse, et une stratégie d'intercalation confinée est employée pour l'introduire entre les couches de montmorillonite modifiée organiquement afin de construire un composite. Avec une augmentation du rapport d'intercalation de 2:1 à 1:12, le pic de diffraction (001) se déplace continuellement vers des angles plus faibles et l'espacement intercalaires augmente progressivement, indiquant une intercalation efficace et une dispersion uniforme de l'anthracène, ainsi qu'une amélioration significative de la luminescence solide ; la confinement et l'environnement hydrophobe prolongent davantage la durée de vie de la luminescence. Le test in situ par cellule à enclume de diamant montre que l'échantillon 1:12 présente un décalage vers le rouge régulier du pic d'émission avec l'augmentation de la pression, et la couleur d'émission passe continuellement du bleu violet au jaune ; dans la gamme 1,60~10,1 GPa, la position du pic est bien linéaire par rapport à la pression (R²=0,996), et le déchargement présente une certaine réversibilité. Ces résultats démontrent que l'intercalation confinée peut à la fois libérer les avantages du changement de couleur induit par la pression des molécules organiques et inhiber l'extinction solide, offrant ainsi une voie efficace pour les matériaux fluorescents de mesure de pression visuelle.

关键词

anthracène;composites organiques-inorganiques;capteurs de pression

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