【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电致变色，具体涉及一种基于2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪的无机-有机杂化光电致变色材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、光致变色化合物是指化合物在一定的波长和强度的光作用下发生颜色变化，且这种变化是可逆的，由于具有在两个不同的稳态之间可逆切换的特点，该类材料已用于诸多领域，如油墨、汽车、分子开关、射线检测、生物成像等多个方面展现出广阔的应用前景。
2、光致变色材料分为无机光致变色材料、有机光致变色材料、无机有机杂化光致变色材料。无机光致变色化合物包括多酸、碱金属叠氮化合物、价态互变异构的普鲁士蓝类化合物等；有机光致变色化合物包括二芳基乙烯、螺吡喃、螺恶嗪、偶氮化合物、紫罗碱等。无机化合物具有热稳定性，而有机化合物种类多并且易于加工，无机-有机杂化材料结合了无机光致变色化合物和有机光致变色化合物的优点，无机-有机杂化材料在光致变色方面的研究引起了人们的极大研究兴趣。
3、电致变色器件是指在外部施加电压的情况下，透射率或反射率发生可逆的光学变化。由于其独特的可调节光学特性，电致变色器件在智能窗口、传感和显示等领域受到广泛关注。
4、然而，受限于该类材料发展起步较晚，目前光致变色材料的研究仍存在刺激响应单一、应用模式单一、响应速率慢的问题。
技术实现思路
1、为了解决刺激响应单一、应用模式单一和响应速率较慢的问题，本专利技术提供一种无机-有机杂化光电致变色材料及其制备方法与应用。
2、本专利技术采用以下技术
3、一种无机-有机杂化光电致变色材料，所述杂化光电致变色材料的化学式为c36h20n6o18zn3，无机部分为zn2+，有机部分为2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪和均苯三甲酸，单斜晶系，空间群p21/n，单胞参数为α＝90°、β＝95.60(3)°、γ＝90°。
4、一种无机-有机杂化光电致变色材料的制备方法，包括以下步骤：将金属源、2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪(简称tpt)、均苯三甲酸(简称btc)以及水、n,n′-二甲基乙酰胺(简称dma)、甲醇混合均匀得到混合物，将混合物装入反应容器进行反应，得到块状无色晶体，即为杂化光电致变色材料。
5、进一步地，所述金属源为高氯酸锌zn(clo4)2。
6、进一步地，所述金属源、2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪、均苯三甲酸的质量比为(2～4):1:(1～2)，优选为3:1:2。
7、进一步地，所述水、n,n′-二甲基乙酰胺、甲醇的体积比为4:1:(0～1)，优选为4:1:1。
8、进一步地，所述混合物的反应温度为120～140℃，优选140℃，反应时间为24～72小时。
9、进一步地，杂化光电致变色材料的制备方法，包括以下步骤：将30mg高氯酸锌、10mg的2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪、20mg均苯三甲酸以及4ml水、1ml的n,n′-二甲基乙酰胺、1ml的甲醇混合均匀得到混合物，然后加入聚四氟乙烯为衬里的不锈钢反应釜(不锈钢反应釜的容积为20ml)中密封，在140℃的烘箱中反应24小时以上，待反应完成后将不锈钢反应釜逐渐冷却至室温后，取出不锈钢反应釜内生成的晶体，得到无色块状晶体，即为杂化光电致变色材料。
10、本专利技术提供了一种无机-有机杂化光电致变色材料在无墨打印、电致变色器件、光致变色装饰、光存储器、光开关和光电显示的应用。
11、本专利技术提供了一种无机-有机杂化光电致变色材料的制备方法所制备的杂化光电致变色材料在无墨打印、电致变色器件、光致变色装饰、光存储器、光开关和光电显示中的应用。
12、本专利技术所制备的杂化光电致变色材料的晶体在紫外光的照射下，颜色10s就由无色变为浅蓝色，响应速率快。
13、本专利技术所制备的杂化光电致变色材料的晶体加入到0.2mlpmma溶液和0.2ml无水乙醇的混合溶液中，超声30min至晶体在溶液中分散均匀，将溶液封装成电致变色器件(所述电致变色器件包含两片ito导电玻璃，将溶液涂布在两片ito导电玻璃之间，自然晾干)，将电致变色器件在一定电压下通电后，出现明显的颜色变化。
14、本专利技术所制备的基于2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪基的无机-有机杂化光电致变色材料具有快速可逆的光致变色，杂化光电致变色材料的光电致变色的原理主要是tpt分子内电荷分离和三重态二自由基产物的形成。本专利技术所制备的杂化光电致变色材料具有良好的快速可逆的光致变色性能。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
16、本专利技术采用在溶剂热的合成方法，操作简单、过程安全；本专利技术研究了2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪基无机有机杂化材料光致变色过程中的变化，在光照10s就由无色变为浅蓝色，30s后达到肉眼可见的蓝色，相比于现有无机-有机杂化光致变色材料的光致变色速率，本专利技术的目标产物有机无机杂化材料的光致变色速率有较大的提高；将杂化光电致变色材料分散在乙醇中，并将溶液均匀的涂到直径50mm的微孔过滤膜上，在365nm紫外灯照射下，发生明显的颜色变化，由无色变为蓝色，可以实现无墨打印；本专利技术所述基于无机-有机杂化的光电致变色材料制成电致变色器件，施加电压发生变色。本专利技术制备的杂化光电致变色材料在无墨打印、电致变色器件、光致变色装饰、光存储器、光开关和光电显示中等领域具有广泛的应用前景。
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1.一种无机-有机杂化光电致变色材料，其特征在于，所述杂化光电致变色材料的化学式为C36H20N6O18Zn3，无机部分为Zn2+，有机部分为2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪和均苯三甲酸，单斜晶系，空间群P21/n，单胞参数为a=7.347(3)Å、b=29.365(7)Å、c=17.723(5)Å、α=90°、β=95.60(3)°、γ=90°。
2.根据权利要求1所述的一种无机-有机杂化光电致变色材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将金属源、2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪、均苯三甲酸以及水、N,N′-二甲基乙酰胺、甲醇混合均匀得到混合物，将混合物装入反应容器进行反应，得到块状无色晶体，即为杂化光电致变色材料。
3.根据权利要求2所述的一种无机-有机杂化光电致变色材料的制备方法，其特征在于，所述金属源为高氯酸锌。
4.根据权利要求2所述的一种无机-有机杂化光电致变色材料的制备方法，其特征在于，所述金属源、2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪、均苯三甲酸的质量比为（2～4）:1:（1～2）。
...【技术特征摘要】
1.一种无机-有机杂化光电致变色材料，其特征在于，所述杂化光电致变色材料的化学式为c36h20n6o18zn3，无机部分为zn2+，有机部分为2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪和均苯三甲酸，单斜晶系，空间群p21/n，单胞参数为a=7.347(3)å、b=29.365(7)å、c=17.723(5)å、α=90°、β=95.60(3)°、γ=90°。
2.根据权利要求1所述的一种无机-有机杂化光电致变色材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将金属源、2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪、均苯三甲酸以及水、n,n′-二甲基乙酰胺、甲醇混合均匀得到混合物，将混合物装入反应容器进行反应，得到块状无色晶体，即为杂化光电致变色材料。
3.根据权利要求2所述的一种无机-有机杂化光电致变色材料的制备方法，其特征在于，所述金属源为高氯酸锌。
4.根据权利要求2所述的一种无机-有机杂化光电致变色材料的制备方法，其特征在于，所述金属源、2,4,6-三(4-吡啶基)-1,3,5-三嗪、均苯三甲酸的质量比为（2～4）:1:（1～2）。
5.根据权利要求2所述的一种无机-有机杂化光电致变色材料的制备...
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