Comportamento fluorescente responsivo à pressão e desempenho sensorial do compósito antraceno/montmorilonita

ZHANG Guangqing ,  

SU Ke ,  

LIU Zunqi ,  

LIAO Libing ,  

MEI Lefu ,  

摘要

O monitoramento visual em ambientes de pressão extrema requer a conversão direta das variações de pressão externa em deslocamentos espectrais ou mudanças de cor legíveis e quantificáveis. As moléculas orgânicas emissores são extremamente sensíveis ao empacotamento molecular e ao microambiente, possuindo naturalmente um alto potencial de resposta para “mudança de cor induzida por pressão”, mas a extinção de agregação em estado sólido e a estabilidade insuficiente limitam as aplicações em alta pressão. Portanto, este trabalho utiliza antraceno (An) como unidade emissora e adota a estratégia de intercalamento confinado para introduzi-lo entre camadas de montmorilonita modificada organicamente para construir um compósito. Com o aumento da proporção de intercalamento de 2:1 para 1:12, o pico de difração (001) desloca-se continuamente para ângulos menores e o espaçamento interlaminar aumenta gradualmente, indicando um intercalamento eficaz e dispersão uniforme do antraceno, além de um aumento significativo na luminiscência sólida; o confinamento e o microambiente hidrofóbico prolongam ainda mais a vida útil da luminiscência. O teste in situ com bigorna de diamante mostrou que a amostra 1:12 apresenta um deslocamento sistemático para o vermelho do pico de emissão com o aumento da pressão, e a cor da emissão muda continuamente do azul violeta para o amarelo; na faixa de 1,60~10,1 GPa, a posição do pico e a pressão apresentam uma boa relação linear (R²=0,996), e a descompressão apresenta certa reversibilidade. Estes resultados comprovam que o intercalamento confinado pode liberar simultaneamente as vantagens da mudança de cor induzida por pressão das moléculas orgânicas e suprimir a extinção no estado sólido, oferecendo um caminho eficaz para materiais fluorescentes visuais para medição de pressão.

关键词

antraceno;compósitos orgânico-inorgânicos;sensores de pressão

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