Estudio del comportamiento fluorescente sensible a la presión y las propiedades de detección del material compuesto antraceno/montmorillonita

ZHANG Guangqing ,  

SU Ke ,  

LIU Zunqi ,  

LIAO Libing ,  

MEI Lefu ,  

摘要

La monitorización visual en entornos de presión extrema requiere convertir directamente los cambios en la presión externa en desplazamientos espectrales o cambios de color que sean legibles y cuantificables. Las moléculas orgánicas emisoras son extremadamente sensibles al empaquetamiento molecular y al microambiente, por lo que poseen un alto potencial de respuesta de "cambio de color inducido por presión", pero su extinción por agregación en estado sólido y su insuficiente estabilidad limitan las aplicaciones de alta presión. Para ello, en este trabajo se utilizó antraceno (An) como unidad emisora, empleando una estrategia de confinamiento por intercalación para introducirlo en las capas de montmorillonita modificada orgánicamente y construir un material compuesto. A medida que la proporción de intercalación aumentó de 2:1 a 1:12, el pico de difracción (001) se desplazó continuamente hacia ángulos más bajos y la distancia entre capas aumentó gradualmente, lo que indica una intercalación efectiva y dispersión uniforme del antraceno, además de un marcado aumento de la luminiscencia en estado sólido; el confinamiento y el microambiente hidrófobo prolongaron aún más la vida útil de la luminiscencia. La prueba de presión in situ con yunque de diamante mostró que la muestra 1:12 presenta un desplazamiento regular del pico de emisión hacia el rojo conforme aumenta la presión, y el color cambia de azul violeta a amarillo; en el rango de 1.60 a 10.1 GPa, la posición del pico tiene una buena relación lineal con la presión (R² = 0.996), y la descarga de presión es parcialmente reversible. Este resultado demuestra que el confinamiento por intercalación puede liberar simultáneamente las ventajas del cambio de color inducido por presión de las moléculas orgánicas y suprimir la extinción en estado sólido, proporcionando una vía eficaz para materiales de medición de presión fluorescentes visuales.

关键词

antraceno; materiales compuestos orgánico-inorgánicos; sensor de presión

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