光致变色玻璃的研究进展
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学§ 术论
光致坛变 色 璃玻的研 究展进
王艳立 ’・ 张国
吉林建（筑工程学 院材 料科 学与 工学程 院 吉林 长 春 ０１ ； ２ １２ ０ 林吉大 学学学化 院 林长春吉 １ ０ ） ３１ ０ ３１ ２
摘 要： 综述 了致 光变玻璃 的 色类种、 变 机色理 和 能 性以及常 用 光 致 色变 玻璃的 备制方 法 。 于光致关 变色玻璃 的研 非究常活 ， 跃 良好 可的 光致逆变 色 性能其在使民 用、建筑 等 领域均具 有泛 应 广前用景 关。词键 ：光 变色致璃玻 变 色 机 理可逆 光 变 色性致 能 中分图类 号Ｑ１： １Ｔ ７ 文献识标码 ： Ａ章编号 ：６文 ４０ （０Ｓ １８（） ９ ２ ０ ７ １—９Ｘ ２ ）２０一 ４ａ— １
光１致色玻 璃变种类的 １
１无机光 致 变色玻 的璃 种类 ． 无机 致 光 色变 玻璃 是 由光 学 敏感 材 料 和基体 玻 璃 组 成 基 ， 玻 璃体 中 掺 入 微 量 在
了
氯离 子 与，银 离子 结 合为金 属 银并吸 收 成 片状玻璃 ，经 退火 、 段分 热处理 、研磨 再 光 片 ，则 变 深。 当 外紫线 辐射减 弱 动 ， 加工 等 工 制 序 成玻 璃样 板 这 种。熔 融 法 制 移镜电子 离 开 银 原返 子氯 回子原 片， 渐逐恢 复 备 的本体 着色 璃 玻 有 具很 多不 ，足 高温 镜 如了 原先 的 清 澈 态 状 经。过适 的退 火当 和 热 下 卤化物 离 子稳 定 性差 ， 直 接 影 响 到 制 还
均 具 优 有的良光 品 的 光 致 变 色 效果 和成 本 。 将此 法 用 于大 的敏 感料 ，材 经 过热 处理 沉 淀 在 玻 璃 后 熔处 理 艺 工的光 变 色 致 璃玻 ，还 体 中 作 为 光 敏 剂 。光 学 感敏材 料主 是 要 致 色变性 能 。在 所 有的 机无 光 变致 色 料材 面 积 的建 筑 光用 致变 玻 色璃 备 制 ， 存 上 银、铜 和 镉的 卤化 物 稀 或土 离 子 基等体
璃 玻一 认般 为采 用 碱 金 属硼硅 酸盐 璃玻作
中， 卤化 银 光 致 变 玻色璃具 有 优 良 的 逆可变 在 困 ，难效 的 方 法 是将 其 制 薄成 膜或 涂有 色性 能和 抗 疲劳 性能 ， 验证 明 以进 行， 层 用 于建 筑玻 璃 上 ，采用 溶 胶 凝一 胶法 实 可 如 制 备 层 涂 致光 变色玻 璃 是近 年 来 主 要研 的 ． ２有 机光 致 变色 璃 的玻 变机色理 及性能 究方 向 。 着 新 随的光 致 变 色 体 系 的出现 ，２
有 机光 致 变 色 玻 璃的 变 机色 是 理所由 光 致 变 色 璃 的 制玻备 方 法 在 不 断 改 善 。地 掺 杂光的致 变色料 材种类所决的 定的， 常 ．３ 有机 光 致变玻色 的璃制 备法方 ２ 见光致 色变材 的料变 色 理 可机分 为 键的 异 有 机 光 致 变 色玻 璃 制 的 包 括 有 备 机 裂光 和 裂 、均 质子转 移 互 变异 构 、顺 反 构异 致 色 变材料 的合 成 和 光致变 色玻 璃 的制 反 、氧 化 还应原 反 应 、 环 周反 应等 。 如螺 备。 机 光有 变致 材色料 的 合 技成术 还未 成 嗯 光 嗪 致变色 玻 璃 受紫 外 光激 发变 为蓝 熟 到可 工 以业化 。 不 同种类 光 致 变 色 材 料 ，色变 色机 取理 决 于螺 嗯 嗪 光 致 色 化 变 的合 成方 法不 同，嗯 嗪化 合物 最 常 见 的 其 螺合 物。 图 如ｌ 示 ，紫 外光或夏 季 强 的烈 合 成 方 是法在 极性 溶 剂 如 醇 甲 乙 或醇 中 ，所在 太 阳光 射照下 ， 致变 色 玻 璃中的 螺嚼 嗪 用 烷 甲基 亚杂环 （ 哚 吲啉 ）邻亚 基硝芳 光 如 ｓ ｉ与０ ｘ ｎｚ （）０ 子螺 ｃ中Ｏ 键 生异 发香 （ １ 醇Ｄｒｏ ａ ｉ Ｓ 分 —ｅ如 一 硝基 －亚 萘－酚） 缩行合 应 反２ 裂进， 分 子起的 结 构以 及电 子 组 态 发 生异 制 备 的 。 然 后，用 已 经 合 成 光的 致 变 色引 构 利化和 排重， 过螺 ｃ 子 原 接连的 两 环 个 合化 物制备光 致 变 色 玻 璃 。 种一方 法是 选 通 系 由 交正 变 为 共 面 平，成 个 一 大的共 轭 合择 的 适光致 变色 材 料品种 光 致 ，变色 形将体 系 ｐ ｏｏｒｃ ｉｅａ Ｐ）在 可见光 区 ｈ ｔｅｏｍｙ ｎｎ （ＣＭ ，材 料与 某种 高聚物 溶 混液 合 制光成致 变色
有 收吸 峰， 可 见 光或 热 的 用下作 ，Ｍ Ｃ 发 高分 子 溶液 ， 涂敷 已于经 成型的 无 机 玻在 再Ｐ
为基体
， 璃 光致 变的性色最好 。 能玻
几
千 次 的 暗变 色过褪程 而 能不 会 性变 坏。
ｌ 年 ６ 国， 康 公 宁 研 司 出 了制 卤 ９含 ２美 化 银光 致 变色 玻 璃 后 不 ， 断 对 有 的已光 此致 变色玻 璃 行进改 进 ，申 请了许 多 专 【利。２ Ｊ 国中 科学院 福 建 物结质构 研 所 究的 周 福有 等 人 采 用碱 铝土 酸硼 体 盐系作 为 基 玻 体璃， 稀 土 子 离为 光 敏 剂制 备 了一 种 透 明 以 光致 变 色 璃 ， 用玻稀 土离 子丰 富 的 受 激 利 辐 射 ， 现 长 （波色 ） 。化 这种 玻 璃 处 实 颜 变 弱于 光 环境
呈蓝色 ，强 照光射 下 ， 是别短 特可波 光见 ，紫色 或色 。红呈 １ ２ 有 机 光变致 色璃 玻种 类 的 ．根 据 所 用 的光 致 变 色材 不 同 ， 料 有 光致 变 色机 玻璃可 以 为 俘 分精酸 酐 、 二芳 基 烯 、乙 螺吡 、喃 嗯螺嗪光 致 变色 璃玻 ；等根 据 备 方 法制 不 ， 同机 光致变 玻色璃 可 以有 分 为 膜贴 或膜涂 光 变 致色 璃 和 光 致玻变 色 有 玻机 璃 类两。 第一种 是 光将 致变 色 材料 成高制分子 ，膜合 到无 玻璃机 面 ，表 复 目前 ， 开大 学已 开 出 发光致 色变 安全 玻 南璃透 明薄膜 二 ，种是 利用 有 机 玻 璃 作为 基 第 体 料材， 光 变致 色材 料 在 有 机玻 璃 成型 将 过程加入而制备 的。
生 环 关 应反 回到 Ｓ构 成一个 典 型 的 光致 璃表 ，面 制成 涂 膜 光 致 变 玻 璃 色 。另 一Ｏ ，即
变色系 体， 个程过可是逆 。 这
方的 法是 将有 机光 致 色变材料 在 有机玻 成
璃 过 型 中程 入 到 加有 机 玻璃 配 合料 中 ， 起
一
螺 嗪 嗯 致 变光色 玻 璃 在较强 的太 阳 光
减 弱则 蓝 色 逐渐 褪 ， 色去的 深 浅 随 着 辐 颜
照射下 ， 无色透 明 为 清 晰 的 变 色 蓝 ，线 成型 制备 出 透 的 光 致明变 色 机有 璃玻。 由 光
射光 强 度而 变 化 ， 强 则 深 ， 弱 则浅。螺 ４ 语 光结光 由 以 上 述 可综以 出 得，年 来 ，于 光 近 嗯 嗪关类 化 合 物 在 有 机 光致 变 色 化合 物中 抗
疲
劳 能 性较 高 紫 ， 线外 射 照 定稳性 好 。 变致色 璃玻的 究 研非常 活 跃 ， 研人员在 耐 科 所 以 嗯 嗪，光 致 色变玻 璃 具 有 较高 的 抗 不 断探 索 新 的 光致变 玻 色璃 体系 ， 善 螺生改 疲 劳性能 ，有 广 的泛应用前 景 具。 产 工艺 光 致 。 色玻变璃 良 好 的可 逆光 致 变 色性 能使其 在 民用 、 建 筑等 域领均 具 有 广 是卤化 银 在 光 辐 射 作 用下 ， 生 光分解 成 发 泛应用前 景。 为银 卤和 素，原 子 和氯 原 之子间发 生 一 ３光 变色玻致的制备方璃法 银种 子电交 换 ， 过 氯 化银 和 周围 环的境 来 ３ １无机 光致 变 色 玻璃的制备 方 法 通 ． 现 。表在没 光 线 的条有件 下 ，化 银呈 离 氯 光 致 变 色玻 璃 传 统制 的备 方 是法将 光 参 文考献 子 态 因银 离 子 是 透， 明的 ， 以镜片 也是 透 敏 剂 如卤 化 银 等 直 加接入 基 体到 玻璃 配 合 【】樊 美 公 化 ．学基 本 原 理 与光 子 学材
料 １所光 科 学 【． 京： 学 出版 社 ， ０ １ｌ９ Ｍ】 北科 ２ ，８０． 明 的 ；紫在外 线 辐 射 下 ， 而 不稳 定 电 离子 开 料中 ， 用 统传 的 高温 炼熔工 艺 熔 制 浇 铸 采
２光 变致玻璃色变的机色理及性能
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无 机 光致变色玻 璃 的 变色机 理性及能 １ 第 一代 光 变 色致 璃 材玻 料的 变 机色理
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