Mechanochromismas: aukso traiškymas | NPP Azijos medžiagos

Mechanochromismas: aukso traiškymas | NPP Azijos medžiagos

Anonim

Dėl mechaninio šlifavimo pasikeitus molekuliniam išdėstymui, keičiasi spalva.

Kai Naoya Oshima švelniai spaudė naujai sukurto aukso (I) junginio miltelius tarp dviejų mikroskopo plokštelių, kad išmatuotų jo emisijos spektrą, jis pastebėjo jo luminescencijos savybių pasikeitimą. Vėlesnis šio poveikio tyrimas, kurį atliko Hokaido universiteto 1 komanda, parodė, kad šio mechanochromismo priežastis yra subtili molekulinės struktūros pokyčiai.

Apie luminescencijos mechanochromismiją nėra daug pranešimų - junginio luminescencinė spalva pasikeičia dėl mechaninio šlifavimo. Matomoje šviesoje aukso (I) junginys [(C6F5Au) 2 (μ-1, 4-diizocianobenzenas)] neatrodo skirtingai ir atrodo pilkai gelsvos spalvos. Tačiau švitinant UV spinduliuote, junginys parodo mėlyną liuminescenciją, kuri švelniai susmulkinus tampa geltona (1 pav.). Įdėjus tirpiklio, spalvos pasikeitimas yra visiškai grįžtamas. Kai tirpiklis išgaruoja, spalvos pasikeitimas gali būti atnaujintas mechaniniu šlifavimu.

Image

1 pav.: Nuotrauka, kurioje pavaizduota medžiaga apšviesta ultravioletiniu spinduliu. Susmulkintų miltelių dalis parodo geltoną liuminescenciją, priešingai nei pradinio junginio mėlyna liuminescencija.

Anksčiau buvo pastebėtas kito aukso (I) junginio mechanochromismas, tačiau spalvos pokyčiai įvyko cheminės reakcijos metu, o šių eksperimentų metu kilmė yra subtilesnė kietojo junginio molekulių sąveika. „Mūsų aukso (I) junginio spalvos pokyčius skatina molekulinės struktūros pokyčiai, kai tarp aukso atomų susidaro silpni ryšiai“, - sako projekto vadovė Masaya Sawamura.

Švelniai šlifuojant, vadinamoji aurofilinė sąveika tarp aukso atomų lemia tarpmolekulinės traukos pokyčius, kurie keičia jų rišamąją struktūrą. Tai savo ruožtu sukelia molekulės elektroninių būsenų pokyčius ir vėlesnius jų emisijos charakteristikų pokyčius. Įpilant tirpiklio, aurofilinė sąveika vėl nutrūksta. Kadangi sąveika labai silpna, dėl šio proceso molekulės daugiau nebekeičiamos, todėl jis yra grįžtamasis.

Šios išvados turi esminę reikšmę. „Stebėjimas, kad mechaniniai dirgikliai gali pakeisti tarpmolekulinę sąveiką, yra galinga koncepcija, kurią galima panaudoti kuriant naujas medžiagas, turinčias kontroliuojamas emisijos savybes“, - sako Sawamura. Pvz., Gali būti suprojektuotos mechanochrominės medžiagos su skirtingomis spalvomis ar net junginiai, kai spalvos pasikeitimas yra skirtingo išorinio stimulo, pavyzdžiui, kaitinimo, rezultatas. Iš tiesų tokios medžiagos atrodo perspektyvios įvairioms įrašymo ir jutimo programoms.

Autoriai

Šį tyrimo akcentą patvirtino originalaus straipsnio autorius, o visus empirinius duomenis pateikė pats autorius.