压力作为一种常见的外部刺激,压力诱导的荧光开关可广泛应用于压力传感、光学记录系统等领域。然而,相对于光、温度荧光传感研究相比,压力荧光传感研究相对滞后。虽然当前新型压致变色材料的研究取得了不错的进展,但是仍存在以下不足:(1)压力荧光传感响应普遍在GPa范围,检测限在MPa范围很少;(2)粉体材料存在操作不便、难以重复使用的缺点。因此构筑一类方便、灵敏的压致变色薄膜材料具有实际应用前景。
北京化工大学卫敏教授和梁瑞政博士课题组长期致力于二维层状双金属氢氧化物(Layered double hydroxides, LDHs)的研究。LDHs的主体层板带正电荷,层间的阴离子以静电方式平衡层板正电荷,构成一类层状功能材料。LDHs微晶经剥层可得到带正电的LDHs单层纳米片,从而作为构筑基元获得功能薄膜材料。他们采用LDHs单层纳米片与带负电的BTBS@PAA胶束溶液,经层层自组装(LBL)方法构筑了一类蓝色荧光超薄膜,其荧光强度对外界压力(MPa范围)具有可逆的响应。薄膜器件化使得压力的传感响应操作更为简便,灵敏度也显著提高,为实际应用提供了可行性基础。相关研究成果已于近期发表在国际著名学术期刊《Chemical Communications》上(2016, 52, 4663)。该工作的第一作者为硕士研究生李明万。

(BTBS@PAA/LDH)30超薄膜对外界压力的可逆响应
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2016/CC/C5CC10158A
原文标题:A luminescent ultrathin film with reversible sensing toward pressure


