Fotokrm anyagok Fotokromizmus fogalma trtneti ttekints Szerves fotokrm
- Slides: 42
Fotokróm anyagok Fotokromizmus fogalma, történeti áttekintés Szerves fotokróm vegyületek 1. Spiropiránok 2. Spirooxazinok 3. Benzo- és naftopiránok (kromének) 4. Fulgidek 5. Diaril-etének Szervetlen fotokróm anyagok Alkalmazások
Fotokromizmus Fény hatására bekövetkező reverzibilis színváltozás hn 1 A hn 2 , D B Abszorbancia A 200 300 B 400 500 l (nm)
T típusú fotokromizmus, ha a B A reakció termikusan megy végbe P típusú fotokromizmus, ha a B A reakció fotokémiai úton megy végbe. Pozitív fotokromizmus: lmax(B) > lmax(A) Negatív (inverz) fotokromizmus: lmax(B) < lmax(A)
Külső hatások, melyek reverzibilis színváltozást eredményezhetnek: Fényelés → Fotokromizmus Hőmérsékletváltozás → Termokromizmus Elektrokémiai reakció → Elektrokromizmus Oldószer változás → Szolvatokromizmus
Fotokromizmus „története” XIX. században fedezték fel A XX. század 40 -es éveitől gyorsult fel a kutatás Hirshberg: „photochromism” - 1950 -ben Spiropiránok - 1950 -től Spirooxazinok - 1970 -től Benzo- és naftopiránok - 1966 -tól Fulgidek (1907) - 70 -es évektől
1. Spiropirán-származékok [2 H-1 -benzopirán]
Indolino-spiropiránok spiropirán (6 -nitro-BIPS) n 1: UV n 2: látható merocianin
6 -nitro-BIPS
Merocianin forma határszerkezetei ikerionos kinoidális
Merocianin geometria izomerei
1955 -70 között a spiropiránok voltak a leggyakrabban használt fotokróm vegyületek. Előnyök: könnyen előállíthatók jó színkontraszt nagy fényérzékenység megf. seb. termikus halványodás Hátrány: gyors kifáradás (degradáció).
Kereskedelmi alkalmazások Fotolitográfiában jelzőanyagok Mikrofényképezés Folyadékáramlás mérése Ruhák, játékok Polimerhez kapcsolt spiropirán Polimerkémikus: polimer fotoszenzitív oldallánccal Fotokémikus: spiropirán polimer szubsztituenssel A spiropiránhoz kapcsolt polimer jelentősen lecsökkenti a termikus fakulás sebességét.
2. Spiroxazinok n 1: UV n 2: látható Előny: nagyobb fotostabilitás a spiropiránokhoz képest
Fotokróm lencsék Követelmények: UV-t nyelje el, könnyű legyen, divatos színű, napfény hatására sötétedjen 1980 -as évektől spiroxazin alapú lencsék kerülnek kereskedelmi forgalomba.
Transitions Optical Inc. fotokróm lencse - 1991
Fotokróm táblaüveg (Nissan Motors és Mitsubishi Chemical Corp. ) üveg fotokróm réteg 10 mm poli(vinil)-butirát üveg
3. Benzo- és naftopiránok
Mechanizmus Alkalmazás: Fotokróm lencsék Optikai kapcsolók, stb.
4. Fulgidek Fulgid Fulgimid
Mechanizmus - fotociklizáció P típusú fotokromizmus hn 1: UV hn 2: Vis
Aktinometria: fényintenzitás (dózis) mérése fotokémiai reakció segítségével. Aberchrome 540:
5. Diaril-etének (fotociklizáció) UV Vis
Diaril-etének előnyei • P típusú fotokromizmus • Nagymértékű fotostabilitás (105 ciklus) • Igen gyors fotokémiai reakció (~10 ps) • Nagy érzékenység (F ~ 0, 1 - 1) • Szilárd állapotban is fotokróm sajátságot mutatnak
Szervetlen fotokromizmus Hackmanit (Na 8 Al 6 Si 6 O 24 Cl 2) Szemüveglencsék: Ag. Cl és Cu. Cl kristályokat tartalmazó üveg Sötétedés fény hatására: Cl- → Cl + e- (oxidáció) Ag+ + e- → Ag (redukció) Visszaalakulás sötétben Cu. Cl segítségével: Cl + Cu+ → Cu 2+ + Cl. Ag + Cu 2+ → Ag+ + Cu+
Fotokróm anyagok felhasználása • Fényre sötétedő (szem)üvegek • Fotokróm tinták, festékek, szövetek • Aktinometria • Optikai adattárolás • Optikai kapcsolók, dinamikus anyagok • Optikai szenzorok
Fotokróm tinták, festékek, szövetek
Áramlás vizualizációja
„Aktinometria”
Spiropirán alapú dinamikus anyagok, optikai kapcsolók • SP – MC átalakulás előidézése különböző külső hatásokra (fény, hőmérséklet, mechanikai hatások) • Fénnyel vezérelhető molekuláris kapcsoló • SP-t kovalens kötéssel szerves polimerekhez, szervetlen (nano)részecskéhez rögzítik (immobilizáció) • Immobilizáció előnyei: SP helyhez kötött oldószer ill. biokombatibilitás növelhető aggregáció és fotodegradáció csökkenése
Spiropirán alapú hőmérsékletmérés
Spiropirán mint mechanofór
Polimer oldhatóságának szabályozása
Fotomechanikai effektus
Szervetlen nanorészecskék fényvezérelt fluoreszcenciája
Szilika nanorészecskék aggregációja
Nedvesedés (peremszög) fotokontrollja
Fe(bpy)32+ ion fotovezérelt transzportja spiropiránnal funkcionalizált nanopóruson SP MCH+
Spirooxazin etil-cellulóz (EC) és poli(metil-metakrilát) (PMMA) nanokapszulákban Acetonitril PMMA
Spirooxazin fotodegradációja nanokapszulákban
- Oxigéntartalmú funkciós csoportok
- Oxigéntartalmú szerves vegyületek csoportosítása
- Alkánsav
- Csoportosítsd a felsorolt anyagokat
- Veszélyes áruk csomagolása és jelölése
- Rézgálic oldhatósága
- Parázsló gyújtópálca
- Anyagok keménysége táblázat
- Fématom
- Cmr anyagok
- Réteges falemez
- Mágneses anyagok csoportosítása
- Kémiailag tiszta anyagok
- Supermalloy
- Veszélyes anyagok jelölése
- Kontinentális zárlat fogalma
- Banktitok fogalma
- Európai nyelvcsaládok
- Emberi erőforrás menedzsment
- Lnko fogalma
- Algoritmus fogalma
- Szecesszió jellemzői
- Pozitív edzéseszközök
- Sztalagmométer
- Elektronhéjak
- Szellemi tőke fogalma
- Falusi szálláshely fogalma
- Eem fogalma
- Működési cash flow
- Költségkontrolling
- Le chatelier elv
- áruátvétel fogalma
- Karriermenedzsment fogalma
- Elektród fogalma
- Gsien
- Regionális politika fogalma
- Propozicionális gondolkodás
- Bérmunkás fogalma
- Képződéshő fogalma
- Metonímia fajtái
- Utaztató regény
- Tökéletes síkság fogalma
- Csillapításos modell