Comportement fluorescent et propriétés de détection des composites anthracène/montmorillonite sous pression

ZHANG Guangqing ,  

SU Ke ,  

LIU Zunqi ,  

LIAO Libing ,  

MEI Lefu ,  

摘要

La surveillance visuelle dans des environnements à pression extrême nécessite de convertir directement les 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 au microenvironnement, ce qui leur confère naturellement un fort potentiel de réponse au « changement de couleur induit par la pression », mais leur extinction à l'état solide et leur stabilité limitée restreignent leur application sous haute pression. Ainsi, ce travail utilise l’anthracène (An) comme unité émettrice et adopte une stratégie d’intercalation confinée en l’introduisant dans l’entre-couche d’un montmorillonite modifié organiquement pour construire un composite. Avec l’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’écart inter-couches augmente progressivement, indiquant une intercalation efficace et une dispersion homogène de l’anthracène, renforçant significativement la luminescence à l’état solide ; la confinement et l’environnement hydrophobe prolongent en outre la durée de vie de la luminescence. Le test de compression in situ par enclume de diamant montre que l’échantillon 1∶12 présente un décalage régulier en rouge des pics d’émission avec l’augmentation de la pression, la couleur d’émission passant continûment du bleu-violet au jaune ; dans la plage de 1,60~10,1 GPa, la position du pic présente une bonne relation linéaire avec la pression (R²=0,996), avec une certaine réversibilité à la décompression. Ces résultats prouvent que l’intercalation confinée permet simultanément de libérer les avantages du changement de couleur induit par la pression des molécules organiques tout en supprimant l’extinction solide, offrant une voie efficace pour les matériaux fluorescents de mesure de pression visualisables.

关键词

anthracène; composites organiques-inorganiques; détection de pression

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