Флуоресцентное поведение и сенсорные свойства антрацен/монтмориллонитового композита под давлением

ZHANG Guangqing ,  

SU Ke ,  

LIU Zunqi ,  

LIAO Libing ,  

MEI Lefu ,  

摘要

Визуальный мониторинг в условиях экстремального давления требует прямого преобразования внешних изменений давления в читаемое и количественно измеряемое спектральное смещение или изменение цвета. Органические люминесцентные молекулы чрезвычайно чувствительны к молекулярной упаковке и микроокружению, что естественным образом обеспечивает высокую реакцию на "давление-индуцированное изменение цвета", однако их твердотельное тушение и недостаточная стабильность ограничивают применение при высоком давлении. В этой работе в качестве люминесцентного звена использовали антрофалин (An) и применили стратегию межслоевого ограничения, вводя его в межслойное пространство органически модифицированного монтмориллонита для построения композита. При увеличении межслоевого соотношения с 2∶1 до 1∶12 дифракционный пик (001) постепенно сдвигается в сторону меньших углов, а межслоевая дистанция увеличивается, что указывает на эффективное внедрение и равномерное распределение антрофалина с заметным усилением твердофазной люминесценции; ограничение и гидрофобная микросреда дополнительно увеличивают время жизни свечения. Тест с алмазным наковальней in situ показал, что у образца 1∶12 при повышении давления пики эмиссии закономерно красно смещаются, цвет свечения непрерывно изменяется от сине-фиолетового к желтому; в диапазоне 1.60~10.1 ГПа положение пиков линейно связано с давлением (R²=0.996), при разгрузке наблюдается частичная обратимость. Эти результаты доказывают, что межслоевое ограничение одновременно освобождает преимущества давления-индуцированного изменения цвета органических молекул и подавляет твердотельное тушение, предоставляя эффективный путь для создания визуальных флуоресцентных материалов для измерения давления.

关键词

антрацен;органические–неорганические композиты;датчики давления

阅读全文