荧光介孔材料的合成及其在涂料领域中的应用(2)

3.1.8荧光MCM-41粉末热失重测试21 3.1.9不同RhB浓度配置出的荧光MCM-41荧光测试22 3.2荧光MCM-41漆膜性能的测试23 3.2.1荧光MCM-41固化漆膜荧光强度测试23 3.2.2荧光


3.1.8荧光MCM-41粉末热失重测试 21

3.1.9不同RhB浓度配置出的荧光MCM-41荧光测试 22

3.2荧光MCM-41漆膜性能的测试 23

3.2.1荧光MCM-41固化漆膜荧光强度测试 23

3.2.2荧光MCM-41漆膜固化过程荧光测试 24

3.2.3荧光MCM-41漆膜降温过程荧光测试 25

3.2.4荧光MCM-41漆膜升降温反复过程荧光测试 26

3.2.5荧光MCM-41漆膜激光共聚焦显微镜测试 27

结论 28

致谢 29

参考文献 30

第一章绪论

1.1引言

随着人类社会的不断进步,各种各样的新型材料也不断地出现在大家的视线中,介孔材料就是其中一种。介孔材料是指孔径为2.0-50.0nm的多孔材料。自从1980年,具有特殊性能的介孔材料已经成为全世界的研究热点。从一开始的硅基结构到后来的非硅基结构,各种形貌的介孔材料已经相继被研制出来。目前,有关于这种材料的研发还处于初始阶段,其物理性质、化学性质、制备工艺等还需要很大的改善。但是,因为它的优点较多,比如具有孔径极为均一而且可调,较大的比表面积,并且具有长程有序等,所以在各种相关领域已经展示出很高的应用价值。

高分子物质和配料组成的物质便是涂料,涂料也是能涂覆在各种基础材料的表面,干燥后可以形成牢固的附着连续涂膜的新型高分子材料。涂料还是当代工业的一种不可或缺的配套材料。它与黏合剂、塑料、合成纤维、合成橡胶成为五大合成材料。把荧光材料与介孔材料、涂料相结合,使对其研究的意义大大增加,也是荧光发光具有更加高的价值[1]。

1.2荧光基本原理简介

1.2.1荧光发现与发展

传统中荧光的定义,当可见光或者紫外线光照射到某种物质上时,这些物质就发射出强度和波长都各不相同的光,每当停止可见光或者紫外线光的照射,这种强度和波长都不相同的光会马上消失或者逐渐消失。

十六世纪中期,荧光现象就被发现,第一次记录荧光现象的是十六世纪西班牙的内科医生和植物学家N.Monardes[2]。1575年,他发现在含有一种称为“LignumNephriticum”的木头切片的水溶液中有天蓝色出现。在十七世纪,Boyle和Newton[3]等著名科学家再次观察到荧光现象,并且给予了更详细的描述。再后来的几十年里,科学家们又相继发现了其他一些具有荧光性质的材料和溶液,但是仍然不能很好的解释荧光的发光原理,直到十九世纪中期,对荧光的影响因素和荧光的产生原理才算基本弄清楚。到二十世纪初,人们已经知道包括荧光素、稠环芳烃及曙红等在内的600余种化合物有荧光。随后Wawwillous[6]在1924年进行了荧光产率的测定,1926年Gavila[6]对荧光寿命进行了测定。到二十一世纪的今天,由于荧光的众多优点,比如灵敏度高等,荧光检测和荧光分析已然成为了材料分析中一种重要的检测手段。

1.2.2荧光的产生过程

荧光发生过程其实并不复杂,具有荧光性质的物质分子有不同的能级,分子中电子分别处于不同能级中,当可见光或者紫外线光照射到分子上时,电子激发,获得激发能量的电子会从低能级跃迁到高能级。那些含有处于较高能级电子的分子为激发态分子,因为跃迁到高能级的电子很不稳定,所以激发态分子也是不稳定的。不稳定的表现为,高能级电子会通过非辐射跃迁和辐射跃迁失去能量从而返回基态。处于激发态分子因为其中的高能级电子失去能量返回基态过程中释放出的光能,就是荧光。荧光产生过程如图1-1所示。

通常没有可见光或者紫外线光照射时,具有荧光性质的物质分子是处于基态即图1-1中的S0,每当有可见光或者紫外线光源照射时,物质分子会吸收照射光光子能量,随着能量的持续增强,最后跃迁到第一电子激发态即图1-1中的S'¬1。这种激发态维持的时间很短,一般为(1~10)×10-9s左右。在这段时间内,物质分子的构象会发生变化,并且还可能受到分子相互作用的影响。S'1的能量部分散失,产生最低振动能级的单激发态(S1),当分子从S1发生辐射跃迁到基态,放出光子,这时就产生了荧光。