[0026] 现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0027] 应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0028] 除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
[0029] 在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
[0030] 关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
[0031] 本发明中所述的“份”如无特别说明,均按质量份计。
[0032] 本发明所指的室温即为室内温度,是为本领域技术人员所熟知的,在此不再赘述;尤其需要指出的是,在本发明实施例中所指的室温为25℃。
[0033] 实施例1
[0034] 步骤1:将1.0g马来酸酐、1.0g尿素和13.0mL无水乙醇添加至20mL的聚四氟乙烯反应釜中,将上述反应釜置于高温炉中200℃水热反应4h,制得荧光碳量子点(CQDs),冷却后加入50mL去离子水稀释,在10000rpm下离心洗涤,加入500mL无水乙醇制得碳量子点乙醇分散体系;
[0035] 向反应容器中加入10mL三乙醇胺、30mL正丁醇和30mL去离子水在室温下搅拌均匀,快速加入混合均匀的16.3mL钛酸正丁酯和4.1mL3‑氨丙基三乙氧基硅烷的正丁醇溶液(70mL),60℃冷凝回流搅拌反应,反应结束后离心,使用无水乙醇和水洗涤3次,制得氨基化二氧化钛;
[0036] 将氨基化二氧化钛、1‑羟基苯并三唑一水合物、N,N'‑二环己基碳二亚胺和碳量子点乙醇分散体系以质量体积比为1mg:2mg:2mg:2.5mL的比例混合于室温下搅拌2天,反应完毕后离心洗涤制备得到二氧化钛接枝碳量子点(TiO2‑CQDs)。
[0037] 步骤2:配制浓度为50mg/mL的螺吡喃甲苯溶液,将200mg TiO2‑CQDs和400μL螺吡喃溶液加入到容器中,通过搅拌使螺吡喃溶液与TiO2‑CQDs混合物混合均匀后,在室温下静置3h自然干燥,制备得到光致双重变色材料。
[0038] 结果:光致双重变色材料在365nm紫外光光照不同时间的紫外吸收光谱如图1所示,在365nm紫外光光照不同时间后在410nm波长激发下的荧光发射光谱如图3所示;CQDs与螺吡喃在410nm波长激发下发射光谱的重叠谱图如图4所示。
[0039] 实施例2
[0040] 步骤1:将1.0g马来酸酐、1.0g尿素和13.0mL无水乙醇添加至20mL的聚四氟乙烯反应釜中,将上述反应釜置于高温炉中200℃水热反应4h,制得荧光碳量子点(CQDs),冷却后加入50mL去离子水稀释,在10000rpm下离心洗涤,加入500mL无水乙醇制得碳量子点乙醇分散体系;
[0041] 向反应容器中加入10mL三乙醇胺、30mL正丁醇和30mL去离子水在室温下搅拌均匀,快速加入混合均匀的16.3mL钛酸正丁酯和4.1mL3‑氨丙基三乙氧基硅烷的正丁醇溶液(70mL),60℃冷凝回流搅拌反应,反应结束后离心,使用无水乙醇和水洗涤3次,制得氨基化二氧化钛;
[0042] 将氨基化二氧化钛、1‑羟基苯并三唑一水合物、N,N'‑二环己基碳二亚胺和碳量子点乙醇分散体系以质量体积比为1mg:2mg:2mg:2.5mL的比例混合于室温下搅拌2天,反应完毕后离心洗涤制备得到二氧化钛接枝碳量子点(TiO2‑CQDs)。
[0043] 步骤2:向研钵中加入20mg螺吡喃,200mg TiO2‑CQDs和200μL二氯甲烷,快速研磨至干燥,重复加入200μL二氯甲烷及研磨至干燥的步骤,研磨1h,制备得到光致双重变色材料。
[0044] 结果:光致双重变色材料在365nm紫外光光照不同时间的紫外吸收光谱如图2所示。
[0045] 实施例3
[0046] 步骤1:将1.0g马来酸酐、1.0g尿素和13.0mL无水乙醇添加至20mL的聚四氟乙烯反应釜中,将上述反应釜置于高温炉中200℃水热反应4h,制得荧光碳量子点(CQDs),冷却后加入50mL去离子水稀释,在10000rpm下离心洗涤,加入500mL无水乙醇制得碳量子点乙醇分散体系;
[0047] 向反应容器中加入10mL三乙醇胺、30mL正丁醇和30mL去离子水在室温下搅拌均匀,快速加入混合均匀的16.3mL钛酸正丁酯和4.1mL3‑氨丙基三乙氧基硅烷的正丁醇溶液(70mL),60℃冷凝回流搅拌反应,反应结束后离心,使用无水乙醇和水洗涤3次,制得氨基化二氧化钛;
[0048] 将氨基化二氧化钛、1‑羟基苯并三唑一水合物、N,N'‑二环己基碳二亚胺和碳量子点乙醇分散体系以质量体积比为1mg:2mg:2mg:2.5mL的比例混合于室温下搅拌2天,反应完毕后离心洗涤制备得到二氧化钛接枝碳量子点(TiO2‑CQDs)。
[0049] 步骤2:向研钵中加入10mg螺吡喃,100mg TiO2‑CQDs和200μL二氯甲烷,快速研磨至干燥,重复加入200μL二氯甲烷及研磨至干燥的步骤,研磨0.5h,制备得到光致双重变色材料。
[0050] 实施例4
[0051] 步骤1:将1.0g马来酸酐、1.0g尿素和13.0mL无水乙醇添加至20mL的聚四氟乙烯反应釜中,将上述反应釜置于高温炉中200℃水热反应4h,制得荧光碳量子点(CQDs),冷却后加入50mL去离子水稀释,在10000rpm下离心洗涤,加入500mL无水乙醇制得碳量子点乙醇分散体系;
[0052] 向反应容器中加入10mL三乙醇胺、30mL正丁醇和30mL去离子水在室温下搅拌均匀,快速加入混合均匀的16.3mL钛酸正丁酯和4.1mL3‑氨丙基三乙氧基硅烷的正丁醇溶液(70mL),60℃冷凝回流搅拌反应,反应结束后离心,使用无水乙醇和水洗涤3次,制得氨基化二氧化钛;
[0053] 将氨基化二氧化钛、1‑羟基苯并三唑一水合物、N,N'‑二环己基碳二亚胺和碳量子点乙醇分散体系以质量体积比为1mg:2mg:2mg:2.5mL的比例混合于室温下搅拌2天,反应完毕后离心洗涤制备得到二氧化钛接枝碳量子点(TiO2‑CQDs)。
[0054] 步骤2:向研钵中加入50mg螺吡喃,500mg TiO2‑CQDs和400μL二氯甲烷,快速研磨至干燥,重复加入400μL二氯甲烷及研磨至干燥的步骤,研磨1h,制备得到光致双重变色材料。
[0055] 实施例5
[0056] 步骤1:将1.0g马来酸酐、1.0g尿素和13.0mL无水乙醇添加至20mL的聚四氟乙烯反应釜中,将上述反应釜置于高温炉中200℃水热反应4h,制得荧光碳量子点(CQDs),冷却后加入50mL去离子水稀释,在10000rpm下离心洗涤,加入500mL无水乙醇制得碳量子点乙醇分散体系;
[0057] 向反应容器中加入10mL三乙醇胺、30mL正丁醇和30mL去离子水在室温下搅拌均匀,快速加入混合均匀的16.3mL钛酸正丁酯和4.1mL3‑氨丙基三乙氧基硅烷的正丁醇溶液(70mL),60℃冷凝回流搅拌反应,反应结束后离心,使用无水乙醇和水洗涤3次,制得氨基化二氧化钛;
[0058] 将氨基化二氧化钛、1‑羟基苯并三唑一水合物、N,N'‑二环己基碳二亚胺和碳量子点乙醇分散体系以质量体积比为1mg:2mg:2mg:2.5mL的比例混合于室温下搅拌2天,反应完毕后离心洗涤制备得到二氧化钛接枝碳量子点(TiO2‑CQDs)。
[0059] 步骤2:配制浓度为100mg/mL的螺吡喃甲苯溶液,将100mg TiO2‑CQDs和100μL螺吡喃溶液加入到容器中,通过搅拌使螺吡喃溶液与TiO2‑CQDs混合物混合均匀后,在室温下静置3h自然干燥,制备得到光致双重变色材料。
[0060] 实施例6
[0061] 步骤1:将1.0g马来酸酐、1.0g尿素和13.0mL无水乙醇添加至20mL的聚四氟乙烯反应釜中,将上述反应釜置于高温炉中200℃水热反应4h,制得荧光碳量子点(CQDs),冷却后加入50mL去离子水稀释,在10000rpm下离心洗涤,加入500mL无水乙醇制得碳量子点乙醇分散体系;
[0062] 向反应容器中加入10mL三乙醇胺、30mL正丁醇和30mL去离子水在室温下搅拌均匀,快速加入混合均匀的16.3mL钛酸正丁酯和4.1mL3‑氨丙基三乙氧基硅烷的正丁醇溶液(70mL),60℃冷凝回流搅拌反应,反应结束后离心,使用无水乙醇和水洗涤3次,制得氨基化二氧化钛;
[0063] 将氨基化二氧化钛、1‑羟基苯并三唑一水合物、N,N'‑二环己基碳二亚胺和碳量子点乙醇分散体系以质量体积比为1mg:2mg:2mg:2.5mL的比例混合于室温下搅拌2天,反应完毕后离心洗涤制备得到二氧化钛接枝碳量子点(TiO2‑CQDs)。
[0064] 步骤2:配制浓度为70mg/mL的螺吡喃甲苯溶液,将500mg TiO2‑CQDs和1000μL螺吡喃溶液加入到容器中,通过搅拌使螺吡喃溶液与TiO2‑CQDs混合物混合均匀后,在室温下静置3h自然干燥,制备得到光致双重变色材料。
[0065] 由图1和图2可以看出,本发明制备的光致双重变色材料对紫外光光照非常敏感,改善了螺吡喃分子在固态下无法发生开环反应导致光致变色现象无法发生的情况;由图3可以看出,紫外光照射后的光致双重变色材料在615nm处出现的新的荧光发射峰,并随着照射时间的延长,615nm处的荧光强度变强,说明在紫外光照射下,荧光碳量子点与螺吡喃之间发生了明显的能量转移,实现了材料的荧光变色响应;由图4可以看出,碳量子点的荧光发光波长范围与螺吡喃的开环吸收波长范围重合大,可在碳量子点和螺吡喃之间发生能量转移,从而提高材料的荧光变色性能,实现材料的双重变色响应。
[0066] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。