可溶性近红外吸收剂氨基酞菁的合成及应用
2015-08-21赵明李坚纪俊玲任强汪称意艾宝林
化工学报 2015年4期
赵明,李坚,纪俊玲,任强,汪称意,艾宝林
(常州大学材料科学与工程学院,江苏省太阳能电池材料与技术重点实验室,江苏 常州 213164)
引 言
近红外光是指波长在780~2526 nm 之间的电磁波。由于吸收近红外光的物质少,所以近红外光在传播过程中受到的干扰很小、对物质的透明性好。近红外技术在军事侦察[1]、红外伪装[2]、物质分析[3]、医疗检测[3]、感光材料[4]、非线性光学材料[5]等多个领域发挥着重要作用。目前,在吸波材料[6-7]方面具有近红外吸收性能的材料正成为材料科学领域研究的热点之一。
酞菁是一类具有18π电子的大共轭体系的功能性化合物,因此,在红光区具有较强吸收。通过适当的化学修饰方法可以使其最大吸收峰(Q 带)红移至近红外光区。方法主要有扩大酞菁环π电子共轭体系,降低体系π-π*轨道跃迁能量,从而使Q 带红移,如在酞菁外围苯环引入芳香基团或合成酞菁多聚体化合物或酞菁聚合物[8],或者苯环引入给电子基团,如—NR(R′)、—OR 等,增加酞菁环中心部分电子云密度,使Q 带红移。另外,某些金属离子,如Mn2+、TiO2+、VO2+等[9-10],与酞菁化合物配位也可以使Q 带红移。目前,近红外吸收酞菁已广泛用于激光防护[2]、激光打印[4]、红外屏蔽[11]、太阳能电池[12]、光动力学治疗[13]、光学存储[14]等领域。限制酞菁类化合物应用的一个重要因素是其溶解性较差,改善其溶解性对提高其应用范围有着重要意义。改善其溶解性的方法主要是在酞菁的苯环上[15]或轴向[16]位置引入亲溶剂性基团,如烷氧基团、磺酸基团、酰胺基团等。……
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