具有光致变色功能的偶氮染料插层组装材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种具有光致变色功能的偶氮染料插层组装材料，属于水滑石材料应用技术领域。本发明还涉及该具有光致变色功能的偶氮染料插层组装材料的制备方法：以ZnAl-CO3-LDHs为前体，采用离子交换法，将偶氮化合物离子插入到LDHs层间，组装得到晶相结构良好、性能优异的AzD-LDHs。将AzD-LDHs分散于水或甲酰胺溶剂中，在常温或加热回流下进行剥离制备得到具有光致变色功能的偶氮染料插层组装材料。该插层组装材料不仅具备了偶氮染料特有的光致变色性质，而且又区别于偶氮染料的变色范围，也可以用于制造各种微结构光机械器件，如光致动继电器、光致动步进机、光致动声表面波器件和光跟踪传感器等。

主权项

具有光致变色功能的偶氮染料插层组装材料的制备方法，该材料分子式为：(M2+)1‑x(M3+)x(OH)2(An‑)x/n·mH2O其中M2+是Zn2+、Mg2+、Ni2+、Cu2+、Fe2+、Co2+、Ca2+、Mn2+中的任何一种，M3+是Al3+、Fe3+、Cr3+、V3+、Co3+、Ga3+、Ti3+中的任何一种，An‑代表层间偶氮化合物阴离子；A是甲基橙、酸性橙、甲基红中的任何一种；0.1＜X＜0.8；n为层间偶氮化合物阴离子所带的荷电量；m为结晶水数量，0.01＜m＜4；其特征在于，包括以下步骤：1).将水滑石前体分散于去离子水中并充分搅拌混合配置浓度为0.3‑0.5M的水滑石前体浆液，加入带搅拌的反应器中；所用的水滑石前体结构式为：(M2+)1‑x(M3+)x(OH)2(Bn‑)x/n·mH2O，其中其中M2+是Zn2+、Mg2+、Ni2+、Cu2+、Fe2+、Co2+、Ca2+、Mn2+中的任何一种；M3+是Al3+、Fe3+、Cr3+、V3+、Co3+、Ga3+、Ti3+中的任何一种，Bn‑为荷电量为n的无机阴离子，为CO32‑、NO3‑、Cl‑、Br‑、I‑、OH‑中的任何一种；0.1＜X＜0.8；x/n为Bn‑的数量，0.01＜m＜4；2).将偶氮染料溶于去离子水中配制浓度为0.07‑0.09M的水溶液；3).在氮气保护下，一边搅拌，一边将步骤2)配制的溶液加入步骤1)的反应器中；调节体系的pH值调至4.0，在90‑100℃温度下回流晶化1‑5h，过滤，洗涤，干燥得到偶氮染料插层组装材料；4).在氮气保护下，取干燥的上述偶氮染料插层组装材料以浓度为5～10g/L分散于水或甲酰胺中，在常温或80～120℃加热回流6～24h至完全透明状态，得到剥离水滑石胶体溶液。