本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)光致變色功能發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可逆光致變色材料及其制備方法，尤其涉及一種錫酸鹽基可逆光致變色材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

光致變色材料是指一種化合物在受到一定波長(zhǎng)的照射后，其體色會(huì)慢慢變?yōu)榱硪环N顏色，經(jīng)過(guò)另一種合適波長(zhǎng)的再次照射后，又能夠恢復(fù)到原來(lái)的顏色的一種新型功能材料，其在一定的波長(zhǎng)和強(qiáng)度的光作用下分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致其對(duì)光的吸收峰值即顏色的相應(yīng)改變，且這種改變一般是可逆的。正是由于這種光敏特性，使得光致變色材料有著廣泛的應(yīng)用前景并且迅速發(fā)展，如光信息存儲(chǔ)與記錄，分子開(kāi)關(guān)，光學(xué)器件，記憶元件，光致變色鍍膜玻璃，防護(hù)偽裝，涂料工業(yè)，紡織品以及輻射計(jì)量等領(lǐng)域。而其中光致變色材料在能量轉(zhuǎn)換，靈敏窗等領(lǐng)域顯現(xiàn)出突出的性能。根據(jù)材料的類別可分為有機(jī)，無(wú)機(jī)和有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合光致變色材料三大類。變色材料多年來(lái)一直是有機(jī)，無(wú)機(jī)材料研究者關(guān)注和探索的熱點(diǎn)，而過(guò)去對(duì)光致變色材料研究的焦點(diǎn)主要集中在有機(jī)物光致變色材料和無(wú)機(jī)玻璃光之變色材料，并取得相當(dāng)大的進(jìn)展。

引起光致變色的本質(zhì)原因有多種，如價(jià)鍵斷裂，異構(gòu)化，相變等引起化合物結(jié)構(gòu)的改變；雜質(zhì)，缺陷，引進(jìn)其他離子導(dǎo)致電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。從現(xiàn)有文獻(xiàn)和相關(guān)報(bào)道來(lái)看，關(guān)于有機(jī)光致變色材料的合成、性能、機(jī)理及應(yīng)用已經(jīng)比較成熟。相比于有機(jī)光致變色材料堅(jiān)固性和穩(wěn)定性能差、抗氧化性不理想，變色性能對(duì)介質(zhì)強(qiáng)選擇性的缺點(diǎn)，無(wú)機(jī)光致變色材料具有較高的穩(wěn)定性和良好的抗疲勞性能。相比而言，無(wú)機(jī)光致變色材料的發(fā)展速度卻十分緩慢，其種類和顏色變化也十分有限。這在很大程度上限制了無(wú)機(jī)光致變色材料的應(yīng)用。到目前為止，已公開(kāi)報(bào)道的一些主要的無(wú)機(jī)光致變色材料如下：SrTiO₃和TiO₂，BaMgSiO₄：Eu²⁺，ZnGa₂O₄：Bi³⁺，Sr₂SnO₄：Eu³⁺，Ba₅(PO₄)₃Cl：Eu²⁺等等。

但是這些已報(bào)道的無(wú)機(jī)光致變色材料顏色變化主要有無(wú)色與粉紅色、紫色和棕色之間的可逆變化以及橙色與黑色之間轉(zhuǎn)變。并且大部分報(bào)道的無(wú)機(jī)光致變色材料為二價(jià)銪離子摻雜的無(wú)機(jī)化合物，其制備需要在還原氣氛下，對(duì)設(shè)備要求較高且制備困難，難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

因此，如何得到一種能夠產(chǎn)生其他顏色變化無(wú)機(jī)光致變色材料，而且具有更簡(jiǎn)單的制備工藝，已成為領(lǐng)域內(nèi)諸多研究學(xué)者廣泛關(guān)注的問(wèn)題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種可逆光致變色材料及其制備方法，是一種錫酸鹽基實(shí)現(xiàn)白色/淺綠色與紫色之間可逆光致變色材料，而且制備方法簡(jiǎn)單，條件溫和，安全環(huán)保，適合工業(yè)化大生產(chǎn)。

本發(fā)明提供了一種可逆光致變色材料，具有式I所示的通式：

Li₂Mg₃Sn_1-xO₆:xCr³⁺ I；

其中，0＜x≤0.1。

優(yōu)選的，所述0＜x≤0.05。

優(yōu)選的，所述0.0001≤x≤0.04。

本發(fā)明提供了一種可逆光致變色材料的制備方法，包括以下步驟：

A)將鋰源、鎂源、錫源和鉻源混合后，得到混合固體粉末；

B)將所述混合固體粉末進(jìn)行煅燒后，得到中間體；

C)將上述步驟得到的中間體研磨后再次煅燒，得到可逆光致變色材料。

優(yōu)選的，所述鋰源包括碳酸鋰、草酸鋰、硝酸鋰、氯化鋰、氟化鋰、氧化鋰和氫氧化鋰中的一種或多種；

所述鎂源包括堿式碳酸鎂、草酸鎂、硝酸鎂、氯化鎂、氟化鎂、氧化鎂和氫氧化鎂中的一種或多種；

所述錫源包括碳酸錫、草酸錫、硝酸錫、氯化錫、氟化錫、氧化錫和氫氧化錫中的一種或多種；

所述鉻源包括碳酸鉻、草酸鉻、硝酸鉻、氯化鉻、氟化鉻、三氧化二鉻和氫氧化鉻中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述鋰源的加入量為過(guò)量；

所述過(guò)量的具體值為大于零小于等于10％。

優(yōu)選的，所述煅燒的溫度為500～900℃；所述煅燒的時(shí)間為4～6小時(shí)；

所述再次煅燒的溫度為1150～1350℃；所述再次煅燒的時(shí)間為4～6小時(shí)。

優(yōu)選的，所述煅燒為在空氣氣氛下煅燒；

所述再次煅燒為在空氣氣氛或弱還原性氣氛下煅燒；

所述混合為研磨混合。

優(yōu)選的，所述弱還原性氣氛的產(chǎn)生條件為：

在所述中間體中加入還原性固體；

所述還原性固體包括碳、硫和磷中的一種或多種。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所述的可逆光致變色材料或上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所制備的可逆光致變色材料在光信息存儲(chǔ)、光調(diào)控、光學(xué)器件材料、感應(yīng)器、防偽、裝飾、輻射計(jì)量計(jì)和防護(hù)包裝材料方面的應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一種可逆光致變色材料，具有式I所示的通式：Li₂Mg₃Sn_1-xO₆:xCr³⁺I；其中，0＜x≤0.1。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的無(wú)機(jī)光致變色材料顏色變化主要有無(wú)色與粉紅色、紫色和棕色之間的可逆變化以及橙色與黑色之間轉(zhuǎn)變，顏色變化的種類較少的缺陷，提出了一類新型的可逆光致變色材料，是一種過(guò)渡金屬離子摻雜錫酸鹽的無(wú)機(jī)可逆光致變色材料，該材料通過(guò)三價(jià)鉻離子摻雜錫酸鹽，從而實(shí)現(xiàn)白色/淺綠色與紫色之間的可逆光致變色，材料經(jīng)紫外光的照射后，其體色會(huì)由白色/淺綠色變成紫色，經(jīng)太陽(yáng)光照射或加熱后又會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的顏色，并且變色的抗疲勞性好，物理化學(xué)性能穩(wěn)定；而且通過(guò)改變摻雜三價(jià)鉻離子的濃度可實(shí)現(xiàn)對(duì)本體顏色由白色至淺綠色的改變，并且也可以對(duì)光致變色程度進(jìn)行調(diào)控。此外，本發(fā)明提供的可逆光致變色材料制備方法簡(jiǎn)單易行、條件易控、對(duì)設(shè)備要求較低，制備成本較低。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的可逆光致變色材料，粉體顏色隨摻雜量主要有三種顏色，白色、淺綠色和綠色。在紫外光的照射下，粉體顏色會(huì)變?yōu)樽仙?，但在可?jiàn)光或者太陽(yáng)光照射下會(huì)恢復(fù)原來(lái)的顏色，而且采用加熱處理也可以起到相同的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1～5制備的可逆光致變色材料的漫反射光譜；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的可逆光致變色材料經(jīng)紫外光和可見(jiàn)光交換照射后的漫反射光譜；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制備的可逆光致變色材料的XRD衍射圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例2制備的可逆光致變色材料經(jīng)紫外光和可見(jiàn)光交換照射后的漫反射光譜；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例3制備的可逆光致變色材料經(jīng)紫外光和可見(jiàn)光交換照射后的漫反射光譜；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例4制備的可逆光致變色材料經(jīng)紫外光和可見(jiàn)光交換照射后的漫反射光譜；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例5制備的可逆光致變色材料經(jīng)紫外光和可見(jiàn)光交換照射后的漫反射光譜。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)發(fā)明權(quán)利要求的限制。

本發(fā)明所有原料，對(duì)其來(lái)源沒(méi)有特別限制，在市場(chǎng)上購(gòu)買的或按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)方法制備的即可。

本發(fā)明所有原料，對(duì)其純度沒(méi)有特別限制，本發(fā)明優(yōu)選采用分析純或無(wú)機(jī)光致變色功能發(fā)光材料領(lǐng)域內(nèi)使用的常規(guī)純度。

本發(fā)明提供了一種可逆光致變色材料，其特征在于，具有式I所示的通式：

Li₂Mg₃Sn_1-xO₆:xCr³⁺ I；

其中，0＜x≤0.1。

本發(fā)明對(duì)所述通式的概念沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的通式的概念即可，可以看做通式，也可以看做原子比。在本發(fā)明中，所述可逆光致變色材料為具有原子比為L(zhǎng)i₂Mg₃Sn_1-xO₆:xCr³⁺的化合物。

本發(fā)明所述x滿足以下條件：0＜x≤0.1，更優(yōu)選滿足以下條件：0＜x≤0.08，更優(yōu)選滿足以下條件：0＜x≤0.05，更優(yōu)選滿足以下條件：0＜x≤0.03，更優(yōu)選滿足以下條件：0＜x≤0.01，更優(yōu)選滿足以下條件：0＜x≤0.005，更優(yōu)選滿足以下條件：0＜x≤0.002，更優(yōu)選滿足以下條件：0＜x≤0.001，更優(yōu)選滿足以下條件：0＜x≤0.006，更優(yōu)選滿足以下條件：0＜x≤0.0001；也可以為0.0001≤x≤0.06，也可以為0.0006≤x≤0.05，也可以為0.001≤x≤0.04，也可以為0.005≤x≤0.03，也可以為0.01≤x≤0.02。

本發(fā)明還提供了一種可逆光致變色材料的制備方法，包括以下步驟：

A)將鋰源、鎂源、錫源和鉻源混合后，得到混合固體粉末；

B)將所述混合固體粉末進(jìn)行煅燒后，得到中間體；

C)將上述步驟得到的中間體研磨后再次煅燒，得到可逆光致變色材料。

本發(fā)明所有原料，對(duì)其來(lái)源沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備方法制備或在市場(chǎng)上購(gòu)買的即可。

本發(fā)明首先將鋰源、鎂源、錫源和鉻源混合后，得到混合固體粉末。

本發(fā)明對(duì)所述可逆光致變色材料制備方法中原料的加入比例和優(yōu)選原則，如無(wú)特別注明，與前述可逆光致變色材料中的加入比例和優(yōu)選原則均一致，在此不再一一贅述。

特別的，本發(fā)明為提高產(chǎn)品中各組分的準(zhǔn)確性，所述鋰源的加入量?jī)?yōu)選為過(guò)量，所述過(guò)量的具體值優(yōu)選為大于零小于等于10％(質(zhì)量比)，更優(yōu)選為過(guò)量1％～8％，更優(yōu)選為過(guò)量2％～6％，更優(yōu)選為過(guò)量3％～4％。

本發(fā)明對(duì)上述原料純度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)名稱和純度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述原料的純度優(yōu)選大于等于99.5％，更優(yōu)選大于等于99.9％，最優(yōu)選為大于等于99.95％。

本發(fā)明對(duì)所述鋰源沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于制備此類材料的鋰源即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述鋰源優(yōu)選包括碳酸鋰、草酸鋰、硝酸鋰、氯化鋰、氟化鋰、氧化鋰和氫氧化鋰中的一種或多種，更優(yōu)選為碳酸鋰、草酸鋰、硝酸鋰、氯化鋰、氟化鋰、氧化鋰或氫氧化鋰，最優(yōu)選為碳酸鋰或氧化鋰，即Li₂CO₃或Li₂O。

本發(fā)明對(duì)所述鎂源沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于制備此類材料的鎂源即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述鎂源優(yōu)選堿式碳酸鎂、草酸鎂、硝酸鎂、氯化鎂、氟化鎂、氧化鎂和氫氧化鎂中的一種或多種，更優(yōu)選為堿式碳酸鎂、草酸鎂、硝酸鎂、氯化鎂、氟化鎂、氧化鎂或氫氧化鎂，最優(yōu)選為堿式碳酸鎂或氧化鎂，即4MgCO₃·Mg(OH)₂·5H₂O或MgO。

本發(fā)明對(duì)所述錫源沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于制備此類材料的錫源即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述錫源優(yōu)選包括碳酸錫、草酸錫、硝酸錫、氯化錫、氟化錫、氧化錫和氫氧化錫中的一種或多種，更優(yōu)選為碳酸錫、草酸錫、硝酸錫、氯化錫、氟化錫、氧化錫或氫氧化錫，最優(yōu)選為氧化錫，即SnO₂。

本發(fā)明對(duì)所述鉻源沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于制備此類材料的鉻源即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述鉻源優(yōu)選包括碳酸鉻、草酸鉻、硝酸鉻、氯化鉻、氟化鉻、三氧化二鉻和氫氧化鉻中的一種或多種，更優(yōu)選為碳酸鉻、草酸鉻、硝酸鉻、氯化鉻、氟化鉻、三氧化二鉻或氫氧化鉻，最優(yōu)選為碳酸鉻或氧化鉻，即碳酸鉻或Cr₂O₃。

本發(fā)明對(duì)所述混合的方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備此類材料的混合方式即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述混合優(yōu)選為均勻混合，更優(yōu)選為研磨混合，更優(yōu)選為干法研磨混合和濕法研磨混合，最優(yōu)選為干法研磨混合。

本發(fā)明對(duì)所述研磨后的粒徑?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)研磨后的粒徑即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述混合固體粉末優(yōu)選為細(xì)粉。

本發(fā)明對(duì)所述混合的時(shí)間沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備此類材料的混合時(shí)間即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整。本發(fā)明對(duì)研磨混合的設(shè)備沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的研磨混合設(shè)備即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述研磨混合的設(shè)備優(yōu)選為瑪瑙研缽。

本發(fā)明然后將所述混合固體粉末進(jìn)行煅燒后，得到中間體。

本發(fā)明對(duì)所述煅燒的溫度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的煅燒的溫度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述煅燒的溫度優(yōu)選為500～900℃，更優(yōu)選為550～850℃，更優(yōu)選為600～800℃，最優(yōu)選為650～750℃。

本發(fā)明對(duì)所述煅燒的時(shí)間沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的煅燒的時(shí)間即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述煅燒的時(shí)間優(yōu)選為4～6h，更優(yōu)選為4.3～5.7h，最優(yōu)選為4.5～5.5h。

本發(fā)明對(duì)所述煅燒的方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的煅燒的方式即可，可以為熱處理，也可以為焙燒(燒結(jié))，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述煅燒的方式優(yōu)選為在空氣氣氛下煅燒。本發(fā)明對(duì)所述空氣氣氛沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的能得到空氣氣氛的方式即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述空氣氣氛優(yōu)選為氧氣氣氛或含有氧氣的氣氛等。

本發(fā)明最后將上述步驟得到的中間體研磨后再次煅燒，得到可逆光致變色材料。

本發(fā)明對(duì)所述中間體研磨的方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備此類材料的研磨方式即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述中間體研磨優(yōu)選為干法研磨和濕法研磨，最優(yōu)選為干法研磨。本發(fā)明對(duì)所述研磨后的中間體的粒徑?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)研磨后的粒徑即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述再次研磨均勻至細(xì)粉。

本發(fā)明對(duì)中間體研磨的設(shè)備沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的研磨混合設(shè)備即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述中間體研磨的設(shè)備優(yōu)選為瑪瑙研缽。

本發(fā)明對(duì)所述再次煅燒的溫度沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的煅燒的溫度即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述再次煅燒的溫度優(yōu)選為1150～1350℃，更優(yōu)選為1180～1330℃，更優(yōu)選為1200～1300℃，最優(yōu)選為1230～1280℃。

本發(fā)明對(duì)所述再次煅燒的時(shí)間沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的煅燒的時(shí)間即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述再次煅燒的時(shí)間優(yōu)選為4～6h，更優(yōu)選為4.3～5.7h，最優(yōu)選為4.5～5.5h。

本發(fā)明對(duì)所述再次煅燒的方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的再次煅燒的方式即可，可以為熱處理，也可以為焙燒(燒結(jié))，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述煅燒的方式優(yōu)選為在空氣氣氛或弱還原性氣氛下煅燒。

本發(fā)明對(duì)所述空氣氣氛沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的能得到空氣氣氛的方式即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述空氣氣氛優(yōu)選為氧氣氣氛或含有氧氣的氣氛等。

本發(fā)明對(duì)所述弱還原性氣氛下沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的能得到弱還原性氣氛的方式即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明對(duì)所述弱還原性氣氛的產(chǎn)生條件優(yōu)選為：在所述中間體中加入還原性固體，即將所述中間體和還原性固體研磨后再次煅燒。本發(fā)明對(duì)所述還原性固體沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)還原性固體即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述還原性固體優(yōu)選包括碳、硫和磷中的一種或多種，更優(yōu)選為碳、硫或磷，更具體優(yōu)選為活性碳、硫黃、紅磷或白磷。

本發(fā)明所述煅燒和再次煅燒后，均優(yōu)選為自然降溫，更優(yōu)選為自然降溫至室溫，更優(yōu)選為自然降溫至20～35℃，

本發(fā)明為提高產(chǎn)品的可用性和性能，優(yōu)選再次煅燒結(jié)束后，再次研磨。

本發(fā)明對(duì)所述研磨后的粉體粒徑?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)研磨后的粒徑即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、產(chǎn)品要求及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述再次研磨均勻至細(xì)粉。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所述的可逆光致變色材料或上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所制備的可逆光致變色材料在光信息存儲(chǔ)、光調(diào)控、光學(xué)器件材料、感應(yīng)器、防偽、裝飾、輻射計(jì)量計(jì)和防護(hù)包裝材料方面的應(yīng)用。

本發(fā)明對(duì)所述可逆光致變色材料在上述方面或領(lǐng)域的具體應(yīng)用方式?jīng)]有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)應(yīng)用方法即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況、產(chǎn)品情況及質(zhì)量情況進(jìn)行選擇和調(diào)整。

本發(fā)明提供了一種可逆光致變色材料及其制備方法，本發(fā)明提出了一類新型的可逆光致變色材料，是一種過(guò)渡金屬離子摻雜錫酸鹽的無(wú)機(jī)可逆光致變色材料，可實(shí)現(xiàn)三價(jià)鉻離子摻雜錫酸鹽實(shí)現(xiàn)白色/淺綠色與紫色之間的可逆光致變色；而且通過(guò)改變摻雜三價(jià)鉻離子的濃度，隨著鉻離子的摻雜量的增加，體色會(huì)逐漸由白色變?yōu)闇\綠色，在紫外光照射或者加熱后產(chǎn)品體色會(huì)由白色/淺綠色慢慢變成紫色，經(jīng)過(guò)太陽(yáng)光照射后，又會(huì)恢復(fù)到原本的白色/淺綠色，并且也可以對(duì)光致變色程度進(jìn)行調(diào)控。

此外，本發(fā)明提供的可逆光致變色材料制備方法簡(jiǎn)單易行、條件易控、對(duì)設(shè)備要求較低，制備成本較低，制備材料中的Li、Mg、Sn和Cr均進(jìn)一步優(yōu)選采用其碳酸鹽或氧化物為原料，是自然界中豐富存在的元素，屬于廉價(jià)、易得、環(huán)境友好型材料。

本發(fā)明提供的可逆光致變色材料，變色的抗疲勞性好，產(chǎn)品物理化學(xué)性能穩(wěn)定，可以應(yīng)用于光信息存儲(chǔ)、光調(diào)控、光學(xué)器件材料、感應(yīng)器、防偽、裝飾、輻射計(jì)量計(jì)和防護(hù)包裝材料等領(lǐng)域。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的可逆光致變色材料，粉體顏色隨摻雜量主要有三種顏色，白色、淺綠色和綠色。在紫外光的照射下，粉體顏色會(huì)變?yōu)樽仙?，但在可?jiàn)光或者太陽(yáng)光照射下會(huì)恢復(fù)原來(lái)的顏色，而且采用加熱處理也可以起到相同的效果。

為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種可逆光致變色材料及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例是在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍也不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

按照以下成分：Li₂Mg₃Sn_1-xO₆:xCr³⁺；其中x＝0.0005，稱取碳酸鋰(過(guò)量約2％)，二氧化錫，氧化鎂，三氧化二鉻，經(jīng)研磨均勻后，將所得混合物裝入剛玉坩堝中，在馬弗爐內(nèi)空氣環(huán)境中升溫至650℃，保溫5小時(shí)，待自然降至室溫后取出研磨均勻，然后在空氣氣氛下管式爐中升溫至1200℃，保溫5小時(shí)。待其自然冷卻至室溫，再次研磨至細(xì)，得到可逆光致變色材料。

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1制備的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試和表征。

參見(jiàn)圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例1～5制備的可逆光致變色材料的漫反射光譜。

參見(jiàn)圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的可逆光致變色材料經(jīng)紫外光和可見(jiàn)光交換照射后的漫反射光譜。

參見(jiàn)圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制備的可逆光致變色材料的XRD衍射圖。

由圖1～圖3可知，本發(fā)明實(shí)施例1制備的為可逆光致變色材料，其體色為白色-淺綠色漸變。

實(shí)施例2

按照以下成分：Li₂Mg₃Sn_1-xO₆:xCr³⁺；其中x＝0.001，稱取氧化鋰(過(guò)量約2％)，二氧化錫，氧化鎂，三氧化二鉻，經(jīng)研磨均勻后，將所得混合物裝入剛玉坩堝中，在馬弗爐內(nèi)空氣環(huán)境中升溫至750℃，保溫5小時(shí)，待自然降至室溫后取出研磨均勻，然后在空氣氣氛下管式爐中升溫至1250℃，保溫5小時(shí)。待其自然冷卻至室溫，再次研磨至細(xì)，得到可逆光致變色材料。

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例2制備的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試和表征。

參見(jiàn)圖4，圖4為本發(fā)明實(shí)施例2制備的可逆光致變色材料經(jīng)紫外光和可見(jiàn)光交換照射后的漫反射光譜。

實(shí)施例3

按照以下成分：Li₂Mg₃Sn_1-xO₆:xCr³⁺；其中x＝0.01，稱取碳酸鋰(過(guò)量約5％)，二氧化錫，堿式碳酸鎂，三氧化二鉻，經(jīng)研磨均勻后，將所得混合物裝入剛玉坩堝中，在馬弗爐內(nèi)空氣環(huán)境中升溫至600℃，保溫4小時(shí)，待自然降至室溫后取出研磨均勻，然后在空氣氣氛下管式爐中升溫至1200℃，保溫6小時(shí)。待其自然冷卻至室溫，再次研磨至細(xì)，得到可逆光致變色材料。

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例3制備的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試和表征。

參見(jiàn)圖5，圖5為本發(fā)明實(shí)施例3制備的可逆光致變色材料經(jīng)紫外光和可見(jiàn)光交換照射后的漫反射光譜。

實(shí)施例4

按照以下成分：Li₂Mg₃Sn_1-xO₆:xCr³⁺；其中x＝0.03，稱取碳酸鋰(過(guò)量約2％)，二氧化錫，氧化鎂，碳酸鉻，經(jīng)研磨均勻后，將所得混合物裝入剛玉坩堝中，在馬弗爐內(nèi)空氣環(huán)境中升溫至900℃，保溫6小時(shí)，待自然降至室溫后取出研磨均勻，然后在空氣氣氛下管式爐中升溫至1350℃，保溫5小時(shí)。待其自然冷卻至室溫，再次研磨至細(xì)，得到可逆光致變色材料。

參見(jiàn)圖6，圖6為本發(fā)明實(shí)施例4制備的可逆光致變色材料經(jīng)紫外光和可見(jiàn)光交換照射后的漫反射光譜。

實(shí)施例5

按照以下成分：Li₂Mg₃Sn_1-xO₆:xCr³⁺；其中x＝0.05，稱取碳酸鋰(過(guò)量約2％)，碳酸錫，氧化鎂，三氧化二鉻，經(jīng)研磨均勻后，將所得混合物裝入剛玉坩堝中，在馬弗爐內(nèi)空氣環(huán)境中升溫至650℃，保溫5小時(shí)，待自然降至室溫后取出研磨均勻，然后在空氣氣氛下管式爐中升溫至1350℃，保溫4小時(shí)。待其自然冷卻至室溫，再次研磨至細(xì)，得到可逆光致變色材料。

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例5制備的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試和表征。

參見(jiàn)圖7，圖7為本發(fā)明實(shí)施例5制備的可逆光致變色材料經(jīng)紫外光和可見(jiàn)光交換照射后的漫反射光譜。

以上對(duì)本發(fā)明提供的一種錫酸鹽基可逆光致變色材料及其制備方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員都能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，和實(shí)施任何結(jié)合的方法。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明專利保護(hù)的范圍通過(guò)權(quán)利要求來(lái)限定，并可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其他實(shí)施例。如果這些其他實(shí)施例具有不是不同于權(quán)利要求文字表述的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字表述無(wú)實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)要素，那么這些其他實(shí)施例也應(yīng)包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。