为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划光致聚合物材料应用前景2光致变色材料的应用前景信息存储元件装饰和防护包装材料自显影全息记录照相国防上的用途有机光致变色化合物是一种非常有价值的功能材料,虽然从光致变色现象的发现到今天已经有100多年的历史,而对有机光致变色化合物的研究才刚刚开始,是一个非常广阔的领域。目前,各种光致变色产品已经面世,光致变色化合物的广泛应用已指日可待。但从目前的研究来看,光致变色化合物的各种性质还不能完全满足应用的需要,综合分析当前有机光致变色化合物的研究进展,其应用研究走在前列,多注重对化合物光致变色性能的表征,而对物理、化学基本问题的研究则较少。因此,进一步的发展有赖于一系列基本物理和化学问题的解决,有赖于理论的建立、技术的突破。需解决的问题概括如下:首先,性能优良的有机光致变色化合物应具有以下基本要素:(1)好的热力学稳定性;(2)好的抗疲劳性;(3)快速的反应性;(4)高灵敏度。仔细分析近些年国内外有机光致变色化合物的研究成果,满足以上要素的化合物体系为数不多,如何开发出优良的有机光致变色染料是目前研究人员的共识。然后,进一步深层研究有机光致变色化合物的变色机理。人们对其变色过程并不十分了解,为了更好地了解其变色过程,需要利用越来越先进的各种分析手段进行大量实验研究,更需要进行理论上的创造,提出新概念、新模型、新理论和新方法,科学地阐明有机光致变色化合物的变色过程、激发过程和激发状态。最后,在以上研究的基础上进一步研究有机光致变色化合物的生产过程、生产工艺,降低生产成本使之尽快进入应用领域。总之,可以预计在未来数年中有机光致变色化合物将得到广泛的应用,尤其是在信息领域将引起一场革命光致变色材料应用的五大方向是：民生应用领域主要有光致变色涂料、光致变色高分子材料。光致变色服装、纺织品、服饰品、儿童服装、T恤等已进入成熟应用。光致变色油漆、油墨、涂料、装饰材料等已开发成功多个品种。光致变色眼镜、工艺品、装饰品、儿童玩具、智力魔方、光笔无尘黑板、光致变色树脂塑料薄膜、光致变色塑料制品等已面向市场。光信息存储材料光致变色材料是双稳态材料，光照前后都是稳定的，用一种光照可以把信息存储进去，用另一种光照后又可以把信息调取出来，存储信息量大、性能稳定，可用于制R-CD光盘、光致变色计算机，它比电子计算机存储信息量大，集成度更高、计算速度更快，结构更简单，并且不会发热，是非常热门的高新技术项目。自显影感光胶片和全息摄影材料利用光致变色材料对光辐射敏感特性，可以制备非银特殊感光胶片，这种感光胶片经过特定波长的光照射可显影，用另一波长的光照射可将记录信息全部擦除，既解决了银盐的毒性问题，又可反复使用，省去胶片反复加工处理过程。利用光致变色材料制备全息胶片，省去胶片加工繁杂处理过程，而且还具有解像力高、信噪比更高等优点。防伪识别技术光致变色材料可用于贵重商品防伪识别技术。独有光致变色材料用于贵重商品防伪识别技术，可直观地进行双重防伪识别，光照下防伪标记变色，既可以大众防伪识别，也可仪器测试识别，用可见紫外光谱仪测其独有的吸收波长，可辨别真伪。军事隐蔽伪装材料光致变色材料既可在固定的建筑物、国防和军事目标隐蔽伪装材料方面应用，把这些目标利用光致变色材料颜色变化，使它们融入大自然中隐蔽伪装起来，卫星等侦察手段不易发现它的庐山真面目；也可以将该材料应用于活动的军事目标、人、武器装备、运输工具等进行隐蔽伪装，把这些目标利用光致变色材料颜色变化，使它们和大自然融为一体，使卫星等侦察手段不易分辨真伪，达到防御的目的。日本20世纪80年代初就开始进行有机光致变色材料研究，但因当时应用领域较窄而未进一步开发，目前仍停留在上世纪的研发水准上，工业上无大规模生产。近年来，欧美也开始涉足有机光致变色材料应用领域，但其主要技术源自于日本。我国有机光致变色材料始于20世纪80年代。南开大学是国内外最早从事有机光致变色材料基础研究和应用开发的单位，近30年来，先后合成300种新的光致变色化合物，获得10多项国家发明专利，有机光致变色材料成果分别荣获天津市自然科学二等奖、天津市科技发明二等奖、国家教育部科技进步三等奖和国家优秀专利奖等。此外，中国科学院理化技术研究所有机光致变色材料研究在光信息存储方面取得了较好的进展。2光致变色材料及其应用前景一、光致变色材料光致变色指的是某些化合物在一定的波长和强度的光作用下分子结构会发生变化，从而导致其对光的吸收峰值即颜色的相应改变，且这种改变一般是可逆的。人类发现光致变色现象已有一百多年的历史。第一个成功的商业应用始于20世纪60年代，美国的Corning工作室的两位材料学家Amistead和Stooky首先发现了含卤化银(AgX)玻璃的可逆光致变色性能4，随后人们对其机理和应用作了大量研究并开发出变色眼镜。但由于其较高的成本及复杂的加工技术，不适于制作大面积光色玻璃，限制了其在建筑领域的商业应用。此后AgX光致变色的应用重心转向了价格便宜且质量较轻的聚合物基材料，而各种新型光致变色材料的性能及其应用也开始了系统研究。二、原理不同类型的光致变色材料具有不同的变色机理，尤其是无机光致变色材料的变色机理与有机材料有明显的区别。光致变色材料典型无机体系的光致变色效应伴随着可逆的氧化-还原反应，如WO3为半导体材料，其变色机理可用1975年由Faughnan提出的双电荷注入/抽出模型解释，即在紫外光照射下，价带中电子被激发到导带中，产生电子空穴对，随后光生电子被W(VI)捕获，生成W(V)，同时光生空穴氧化薄膜内部或表面的还原物种，生成质子H+，注入薄膜内部，与被还原的氧化物结合生成蓝色的钨青铜HxWO3，该蓝色是由于W(V)价带中电子向W(VI)导带跃迁的结果。另一种变色机理是Schirmer等在1980年所提出的小极化子模型，他们认为，光谱吸收是由于不等价的2个钨原子之间的极化子跃迁所产生，即注入电子被局域在W(V)位置上，并对周围的晶格产生极化作用，形成小极化子。入射光子被这些极化子吸收，从一种状态变到另一种状态，可简略表示如下：WA(V)-O-WB(VI)WA(VI)-O-WB(V)由于上述变化不会引起材料晶体结构的破坏，因此典型无机材料的光致变色效应具有良好的可逆性和耐疲劳性能。有机体系的光致变色也往往伴随着许多与光化学反应有关的过程同时发生，从而导致分子结构的某种改变，其反应方式主要包括:价键异构、顺反异构、键断裂、聚合作用、氧化-还原、周环反应等。以偶氮化合物为例，其光致变色效应基于分子中偶氮基-N=N-的顺-反异构反应，通常偶氮化合物顺-反异构体有不同的吸收峰，虽两者一般差值不大，但摩尔消光系数往往相差很大，另外，偶氮化合物还有明显的光偏振效应，即光致变色效果与光的偏振态有关。生物光致变色材料如细菌视紫红质等的感光效应也属于这一类反应机制。由于无机半导体光致变色材料的光生电子空穴对有很强的氧化-还原性能，因此可以通过与有机染料复合来增强其光致变色效应。当WO3与某种无色的还原态染料隐色体混合时，则在光照下染料隐色体的电子可被激发并向前者的导带中注入电子，该光致氧化-还原反应的发生可在形成蓝色钨青铜HxWO3的同时，生成摩尔消光系数很高的有色染料。这种有机-无机复合光致变色器件不仅可以大大提高体系的光敏度，扩充光致变色材料的种类和颜色范围，而且有助于充分利用太阳光中极为丰富的可见光谱能量来激发光致变色效应三、分类1、有机光致变色化合物有机光致变色材料种类繁多，反应机理也不尽相同，主要包括:键的异裂，如螺毗喃、螺唔嗓等;键的均裂，如六苯基双咪哇等;电子转移互变异构，如水杨醛缩苯胺类化合物等;顺反异构，如周蔡靛兰类染料、偶氮化合物等;氧化还原反应，如稠环芳香化合物、哗嗓类等;周环化反应，如俘精酸配类、二芳基乙烯类等。下面介绍几种主要的有机类光致变色化合物。光致变色材料(l)螺毗喃类：螺毗喃是有机光致变色材料中研究和应用最早、最广泛的体系之一，在紫外光照射下，无色螺毗喃结构中的C一O键断裂开环，分子局部发生旋转且与叫噪形成一个共平面的部花青结构而显色，吸收光谱相应红移。在可见光或热的作用下，开环体又能回复到螺环结构。C一O键的断裂时间处于皮秒级，变色速度极快。但是部花青在室温下存放几分钟至几小时就会自动转化为无色的螺环结构，另外，在叮逆过程中会发生光化学副反应，从而影响可逆转化的循环次数，这些不足限制r螺毗喃在光分子开关方面的应用。(2)俘精酸醉类：俘精酸醉是芳取代的二亚甲基丁二酸配类化合物的统称，是最早被合成的有机光致变色化合物之一。1999年，Kiji等报道了通过1，4一双杂环取代的丁炔一1，4-二醇的碳基化的方法来合成双杂环俘精酸醉化合物。反应以Pd为催化剂，在高温高压下进行。该方法开辟了一条合成双杂环俘精酸配的新路径，但合成条件苛刻，难以推广。闻起强等困首次报道了通过两步传统的Stobbe缩合反应合成双峡喃俘精酸酥化合物。其所得结果与Kiii报道的不同之处在于:K巧i方法所得的双杂环俘精酸醉化合物的结构为22式，而同起强等合成的双吠喃俘精酸酥化合物的结构为EE式，两个反应中心的距离分别是和，有利于光致变色周环化反应的发生。此目标产物和成色体的最大吸收峰分别为368nm和489nln，在一定的实验条件下仅观察到成色体和开环体之间的转化，这预示着此化合物可能具有良好的抗疲劳性能。(3)二芳基乙烯类：二芳基乙烯类具有非常好的热稳定性、化学稳定性以及优良的灵敏度和抗疲劳性，其研究正受到国内外材料工作者越来越多的关注。(4)偶氮苯类：偶氮苯类化合物光致变色性能良好，并其有超高存储密度和非破坏性信息读出等特点一7，其光致变色原理见图7。偶氮苯类化合物的变色机理是由于含有一N一N一、形成顺反异构结构所(转载于:写论文网:光致聚合物材料应用前景)引起的。光或热的作用可使顺式和反式偶氮苯之间发生转化，反式结构一般比顺式结构稳定。热作川下的顺反异构反应通常是从顺式到反式，但在光作川下两种异构方向都能进行。2、无机光致变色化合物(1)过渡金属氧化物：这类物质主要有WO3、MoO3、TiO2等。W03只氧化钨作为一种重要的无机光致变色材料，具有稳定性好、成本低等优点，但其光致变色效率较低。近来，解仁国等冲J报道了一种新型的w()3/Zn()纳米粒子复合体系，结果表明，当Zn()质量分数为2%时，与W():相比，此体系的光致变色效率提高了200倍，其变色机理为:Zn()的光生电子通过界面转移至W()3，同时W仆产生的一些空穴将迁移到Zn(的价带上，并最终转移到表面被HZC:0;等捕获，这样光生电子和空穴就可以被更有效地分离，转移至W():1的电子最终被其表面态所捕获，产生长波区的吸收，从而导致WO:发生变色。(2)金属卤化物:金属卤化物具有一定的光致变色性.如碘化钙和碘化汞混合晶体、氯化铜、氯化锅、氯化银等。当照射掺有La、Ce、Gd或Tb的氟化钙时，会发生稀土杂质二高分子材料的发展趋势高分子材料的发展趋势高分子材料的发展趋势高分子材料的发展趋势随着生产和科技的发展，以及人们对知识的追求，对高分子材料的性能提出了各种各样新的要求。总的来说，今后高分子材料总的发展趋势是高性能化、高功能化、复合化、智能化和绿色化。1高性能化进一步提高耐高温，耐磨性，耐老化，耐腐蚀性及高的机械强度等方面是高分子材料发展的重要方向，这对于航空、航