Comportamiento fluorescente y propiedades sensoras del material compuesto antraceno/montmorillonita bajo presión

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 de presión externa en desplazamientos espectrales o cambios de color legibles y cuantificables. Las moléculas orgánicas emisoras de luz son extremadamente sensibles al apilamiento molecular y al microambiente, lo que les proporciona un alto potencial de respuesta para el "cambio de color inducido por presión", pero la extinción en estado sólido y la falta de estabilidad limitan las aplicaciones a alta presión. Por ello, este trabajo utiliza antraceno (An) como unidad emisora y adopta una estrategia de intercalación confinada para introducirlo entre las capas de montmorillonita orgánicamente modificada para construir un material compuesto. A medida que la proporción de intercalación aumenta de 2∶1 a 1∶12, el pico de difracción (001) se desplaza continuamente hacia ángulos más bajos y la distancia entre capas aumenta gradualmente, lo que indica una intercalación eficaz y una dispersión homogénea del antraceno, y mejora significativamente la emisión en estado sólido; el confinamiento y el microambiente hidrófobo prolongan además la vida útil de la emisión. La prueba in situ de presión con yunque de diamante muestra que la muestra 1∶12 presenta un desplazamiento regular hacia el rojo del pico de emisión con el aumento de la presión, y el color de emisión cambia continuamente de azul violeta a amarillo; en el rango de 1,60~10,1 GPa, la posición del pico tiene una buena relación lineal con la presión (R²=0,996), y la descompresión es parcialmente reversible. Estos resultados demuestran que la intercalación confinada 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 efectiva para materiales fluorescentes visuales de medición de presión.

关键词

antraceno; materiales compuestos orgánicos-inorgánicos; sensores de presión

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