專利名稱：氣動力壓敏漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)化工，空氣動力學(xué)，特別涉及氣動力壓敏漆及其制備方法。
目前，風(fēng)洞測壓主要采用傳感器測量系統(tǒng)，即在模型表面開孔，經(jīng)模型內(nèi)部用細(xì)導(dǎo)管與孔相聯(lián)結(jié)，導(dǎo)管從模型后部引出，再和外面掃描閥裝置和測量系統(tǒng)相聯(lián)。建立一個這樣的風(fēng)洞模型耗資巨大，且得不到被測量表面連續(xù)的壓力變化數(shù)據(jù)。
氣動力壓敏漆測壓是國際上八十年代以來開發(fā)的風(fēng)洞測壓新技術(shù)，用于測量飛行器模型表面的氣流壓力，并可對壓力分布進(jìn)行動態(tài)測量，被稱作壓力測量技術(shù)的革命。與傳統(tǒng)的傳感器測壓相比其優(yōu)點在于由離散的點測量變?yōu)檫B續(xù)的面測量；空間分辨率提高，克服了難布測壓點及點少等困難；測壓與測力可用同一模型同時測量；測壓與表面流態(tài)顯示同時完成；不損壞模型，操作簡單，成本大大降低。
壓敏漆是一種播有探針分子的聚合物。氣動力壓敏漆測壓是基于發(fā)光分子的光致發(fā)光和氧猝滅原理。將播有發(fā)光探針分子的壓敏漆用適當(dāng)方式涂布于飛行器表面，并選用適當(dāng)波長的激發(fā)光照射時，壓敏漆瞬時發(fā)出某一波段的可見光。如果受激分子發(fā)出光子前與氧分子碰撞，則發(fā)生氧猝滅減少光子放出，對應(yīng)于發(fā)光強(qiáng)度的減弱。當(dāng)氣流經(jīng)過模型表面時，各處所受壓力不一樣，則氧分壓也不同，造成對壓敏漆中發(fā)光分子的猝滅程度不一樣。故模型表面的氧分壓(即當(dāng)?shù)仂o壓)越大，發(fā)光光強(qiáng)就越小。即氧濃度與發(fā)光強(qiáng)度符合Stern-Volmer方程I0I=1+kqτ0[O2]=1+KSV[O2]-------(1)]]>其中I0表示沒有猝滅劑時的發(fā)光強(qiáng)度，此處的猝滅劑是氧分子；[O2]為氧濃度；I為實測發(fā)光強(qiáng)度；kq為發(fā)光分子被氧猝滅的雙分子猝滅速率常數(shù)；τ0=1kL+kC]]>，為激發(fā)態(tài)分子的本征壽命；kL與kc分別代表發(fā)光分子輻射和非輻射過程的速率常數(shù)；KSV稱Stern-Volmer猝滅常數(shù)，表征當(dāng)?shù)貕毫εc發(fā)光強(qiáng)度的特性。
由于I0隨膜厚度、探針分子濃度、膜反射性能、反射角度及光源或弱光儀探頭與樣品距離不同有所變化，難于校準(zhǔn)，故引入一個參比光強(qiáng)Ir，定義為在風(fēng)洞中無風(fēng)速時，探測分子的發(fā)光強(qiáng)度。且令[O2]=k·PO2]]>，從Stern-Volmer關(guān)系式(1)經(jīng)數(shù)學(xué)變換后可得IrI=A+B·PPr-----(2)]]>其中，A=11+aPr:B=aPr1+aPr,a=k·kqkL+kC]]>，顯然A+B＝1。若用1個大氣壓下光強(qiáng)表示參比光強(qiáng)Ir，1個大氣壓表示參比壓力，則Pr＝P1，Ir＝I1。
八十年代中期開始，莫斯科大學(xué)和前蘇聯(lián)中央流體動力研究所合作研制的一種壓敏漆，用檢測涂層測量壓力分布，從10℃到室溫范圍內(nèi)都對溫度不敏感。但漆的響應(yīng)非常慢，對壓力的階梯變化誘導(dǎo)期長達(dá)兩分鐘。用感光膠片記錄發(fā)光情況，其測量精度較低，約為±10％。(阿德仕娃，“用檢測涂層測量壓力分布”，應(yīng)用力學(xué)和技術(shù)物理雜志，1985(4)，pp.24-31)[M.M.Ardasheva.，＂Measurement of Pressure Distribution byMeans of Indicator Coatings＂，Zhurnal Prikladnoi Mekhaniki I TekhnicheskoiFiziki，No.4，1985，pp.24-31]。美國華盛頓大學(xué)于1987年開始研制壓敏漆，美國宇航局和波音公司提供了研究的資助。他們于1991年申請了歐洲專利“用發(fā)光氧猝滅進(jìn)行表面壓力測量”，其公布的探針分子為八乙基卟啉鉑(PtOEP)，將探針分子分散在有機(jī)硅聚合物中，涂膜后用于風(fēng)洞測量。以380nm的紫外光源照射，發(fā)光圖像由CCD記錄并由電腦貯存及數(shù)據(jù)處理。探針分子八乙基卟啉鉑(PtOEP)在實驗光源照射45分鐘后，發(fā)光強(qiáng)度減少40％。(古特曼，卡凡第，蓋勒力，等，“用發(fā)光氧猝滅進(jìn)行表面壓力測量”，歐洲專利，公開號0 472 243 A2，公開申請日期1992年2月26日)[M.P.Gouterman，J.L.Kavandi，J.(NMI)Gallery，et al，＂Surface Pressure Measurement byOxygen Quenching of Luminescence＂，European Patent 0 472 243 A2，26，02，92]。麥道公司1994報道了響應(yīng)時間短，用可見光激發(fā)光致發(fā)光測壓的壓敏漆，壓敏漆用鹵鎢燈為光源，選取400～500nm可見光激發(fā)，發(fā)射光在600nm左右。這是一個較新的結(jié)果，但未公布發(fā)光探針分子的結(jié)構(gòu)與壓敏漆的組成且壓敏漆的校測曲線出現(xiàn)折點，表明壓敏漆的響應(yīng)壓力變化不是連續(xù)的線性關(guān)系。(莫里斯，多諾萬，“壓力和溫度敏感漆在高速氣流中的應(yīng)用”，美國航空學(xué)和宇航學(xué)研究所論文集，AIAA 94-2231，1994)[M.J.Morrisand J.F.Donovan，＂Application of Pressure-and Temperature-Sensitive Paints to High-Speed Flow＂，AIAA 94-2231，1994]總之，目前公開的壓敏漆探針分子只有PtOEP。
從上述文獻(xiàn)報道可看出，壓敏漆在使用中存在的問題主要是(1)用紫外光或短波長激光作為激發(fā)光源，不利于安全操作，且易于使探針分子發(fā)生光降解；(2)目前所公布的探針分子PtOEP本身存在光降解問題，結(jié)果導(dǎo)致光強(qiáng)隨照射時間增長而減弱，引起壓力測量的不穩(wěn)定性；(3)響應(yīng)時間慢，即壓敏漆發(fā)光隨壓力變化的響應(yīng)時間較長。這是由于目前用于分散探針分子的基質(zhì)為硅樹酯，它存在誘導(dǎo)效應(yīng)，即激發(fā)態(tài)氧與有機(jī)硅橡膠以化學(xué)方式結(jié)合，使氧濃度降低，從而導(dǎo)致對光的響應(yīng)減慢，另外，當(dāng)它的透氣性較差時，探針分子與氧分子碰撞時間延遲，使響應(yīng)變慢；(4)由于探針分子在壓敏漆基質(zhì)中的分布不均勻，常出現(xiàn)雙位猝滅現(xiàn)象，致使壓敏漆的校測曲線不完全是連續(xù)的直線，特別是當(dāng)壓力變大時，斜率降低，造成向下偏離的狀況，降低測壓靈敏度。
本發(fā)明的目的是針對目前的壓敏漆存在的問題，制備用可見光激發(fā)在可見光范圍發(fā)光的光穩(wěn)定性好的二亞胺釕配合物作探針分子的壓敏漆。運用特定的溶膠-凝膠制備技術(shù)將探針分子均勻分散到多孔性SiO2基質(zhì)中，制備透氣性好，高含量探針分子和探針分子含量可調(diào)節(jié)的壓敏漆體系，使該體系的氧猝滅效果好，響應(yīng)時間快，測壓靈敏度高，且能在較寬的壓力變化范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。
本發(fā)明的氣動力壓敏漆，包括發(fā)光探針分子和有機(jī)硅聚合物，其是以二亞胺釕配合物為探針分子；有機(jī)硅聚合物的單體為二甲基二乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的混合液，其摩爾比＝0～8，或二甲基二乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷的混合液，其摩爾比＝0～8，或二甲基二乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷與四乙氧基硅烷的混合液，其摩爾比＝0～8；在由烷氧基硅烷共水解縮聚制成的透明SiO2溶膠中，發(fā)光探針分子加入量為1×10-4～5×10-3mol/l。選擇的發(fā)光探針分子是二亞胺釕配合物，具體地說是聯(lián)吡啶釕[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O、鄰菲咯啉釕[Ru(phen)3]Cl2·3H2O和4，7-二苯基鄰菲咯啉釕[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O三種探針分子。這些探針分子可按瓦茨和克羅斯拜報道的方法合成。即將水合三氯化釕和2，2’-聯(lián)吡啶，或鄰菲咯啉，或4，7-二苯基鄰菲咯啉分別以1∶6.6，1∶9.4，1∶5.4的摩爾比溶于無水乙醇中，在鹽酸羥胺存在下，在油浴溫度120℃下攪拌回流24～60小時，可分別得到聯(lián)吡啶釕[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O，鄰菲咯啉釕[Ru(phen)3]Cl2·3H2O和4，7-二苯基鄰菲咯啉釕[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O三種探針分子的粗產(chǎn)物，經(jīng)重結(jié)晶，柱層析即可得到所需探針分子。(瓦茨，克羅斯拜，“釕(II)和銥(III)與4，4’-二苯基-2，2’-聯(lián)吡啶，4，7-二苯基-1，10-鄰菲咯啉形成的配合物的光譜特性”，美國化學(xué)會志，1971，3184-3188)[R.J.Watts and G.A.Crosby，″Spectroscopic Characterization of Complexes of Ruthenium(II)and Iridium(III)with 4，4’-Diphenyl-2，2’-bipyridine and Diphenyl-1，10-phenanthroline″，J.Am.Chem.Soc，1971，3184-3188]。
壓敏漆的制備采用溶膠—凝膠技術(shù)，針對本發(fā)明的目的，設(shè)計了一個特殊的制備工藝。這是一個需要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件的精細(xì)化工制備過程。
壓敏漆的制備工藝流程如圖1所示。先將二甲基二乙氧基硅烷(記為MEOS)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(商品名KH550)按摩爾比＝0～8，或二甲基二乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷(記為TEOS)按摩爾比＝0～8，或二甲基二乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷與四乙氧基硅烷按摩爾比＝0～8混合后溶于是其混合液烷氧基硅烷總量(摩爾數(shù))的1.0～8.0倍無水乙醇或丙酮溶劑中；再將催化劑堿或酸與水混合均勻后緩慢滴加到上述溶液中，調(diào)節(jié)pH＝5.2～11.0。催化劑的量是烷氧基硅烷總量(摩爾數(shù))的1％～5％的堿或烷氧基硅烷總量(摩爾數(shù))的2％～8％的酸，水的量是烷氧基硅烷總量(摩爾數(shù))的1.1～8.4倍。在15℃～35℃下攪拌1～12小時，無需靜置可直接得到粘度適于涂膜的透明SiO2溶膠或靜置老化12～48小時后得到粘度適于涂膜的透明SiO2溶膠；將任意一種探針分子[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O、[Ru(phen)3]Cl2·3H2O或[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O加入烷氧基硅烷共水解縮聚制成的透明SiO2溶膠中，加入量為1×10-4～5×10-3mol/l。經(jīng)超聲分散后，旋涂于載玻片上，再經(jīng)室溫干燥，得到無襯底的壓敏漆，或滴加于帶有白色的不同反射襯底的基板上，經(jīng)室溫干燥即得帶襯底的壓敏漆。
制備溶膠-凝膠過程中，原料組成及配比是關(guān)鍵，它決定著探針分子的分布特性和基質(zhì)的透氣性，進(jìn)而影響壓敏漆的氧猝滅效果和風(fēng)洞校測曲線的線性關(guān)系。當(dāng)用TEOS作為原料時，水解速度較快，以較快的速度形成高度交聯(lián)的SiO2聚合物，所得到的薄膜易于開裂；另外，這種高度交聯(lián)的溶膠凝膠與探針分子的相溶性不佳，經(jīng)常能觀察到探針分子富集在膜層的表面，造成分布不均。為此，我們引入了二官能團(tuán)的硅氧烷MEOS，用以控制交聯(lián)度，避免了開裂的發(fā)生。且由于MEOS水解縮聚而形成線型骨架的高聚物PDMS，它具有很高的氧擴(kuò)散系數(shù)，有利于O2的透過，所以有利于提高氧猝滅效果。用KH550代替或部分代替TEOS是因為KH550既可以作為交聯(lián)劑，控制膜的強(qiáng)度及粘著性；又可作為增溶劑，提高探針分子在溶膠-凝膠中的溶解度，提高基質(zhì)中探針分子含量并促使探針分子在基質(zhì)中均勻分布，而不發(fā)生聚集。MEOS/KH550＝3～8是優(yōu)選的比例范圍，在這個范圍下制備的壓敏漆氧猝滅效果良好，在氮氣中的發(fā)光強(qiáng)度IN2和氧氣中發(fā)光強(qiáng)度IO2的比值IN2/IO2在7.7～12.4范圍內(nèi)。引入KH550用于壓敏漆的基質(zhì)制備是本發(fā)明的關(guān)鍵之處。由于KH550中存在γ-氨丙基，與探針分子的中心金屬離子二價釕有一定程度的配合作用，且KH550是極性分子，它與極性的探針分子極性相似，所以極性相似相容和配位作用的雙重因素大大增強(qiáng)了探針分子在溶膠-凝膠中的溶解度。探針分子與基質(zhì)間良好的相容性使探針分子在基質(zhì)中充分分散均勻，避免了雙位猝滅，可使壓敏漆的校測曲線有良好的線性關(guān)系。
制備溶膠-凝膠的過程中，催化劑起到調(diào)節(jié)pH值，控制反應(yīng)速度，從而影響溶膠-凝膠微觀結(jié)構(gòu)的作用。當(dāng)用堿性催化時，氫氧化鈉是優(yōu)選的催化劑，堿性催化量多時，反應(yīng)速度過快，形成的溶膠-凝膠外觀混濁且不透明。只有控制堿催化劑加入量約為烷氧基硅烷總量的1～3％時，才可得到無色透明的溶膠-凝膠。需要指出的是，由于KH550本身是強(qiáng)堿性，用酸催化時，鹽酸是優(yōu)選的催化劑。若用烷氧基硅烷總量的4～8％的鹽酸催化則可將反應(yīng)體系調(diào)節(jié)至pH＝6.5～9.8，在此條件下水解速度適中，能得到無色透明的溶膠-凝膠，經(jīng)高倍率電子掃描顯微鏡測試，證明用此條件制備的基質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)均勻性好。
水和乙醇的量的控制是影響凝膠的微觀結(jié)構(gòu)的重要因素之一。當(dāng)水量小時，水解速度慢，很難形成凝膠。然而，當(dāng)水量大時，容易迅速形成高度交聯(lián)的SiO2，不利于提高凝膠的透氣性。經(jīng)反復(fù)篩選，選定水的加入量為烷氧基硅烷總量的3～7倍是適宜的。乙醇的加入是為了稀釋反應(yīng)物的濃度，以利于形成微觀均勻的膜，同時還能延長固化的時間，利于噴涂涂膜工藝的順利進(jìn)行。乙醇的合適加入量是烷氧基硅烷總量的3～8倍。
襯底的選擇對壓敏漆的光致發(fā)光和氧猝滅均有明顯影響。分別采用顆粒度為μm量級的中性SiO2或Al2O3或粒度為nm量級的微酸性的TiO2或煙霧狀SiO2涂布于基板上作襯底，將制得的壓敏漆分別涂在上述底層上，由于襯底的存在，既有利于增強(qiáng)入射光對探針分子的激發(fā)，也有利于增強(qiáng)探針分子發(fā)光的有效反射，可雙重地增強(qiáng)了氧猝滅信號。
利用本發(fā)明方法制備出來的壓敏漆具有如下特點(1)可見光激發(fā)探針分子[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O的吸收光譜如圖2所示，在360nm以上的可見光區(qū)具有較強(qiáng)的吸收，在440nm和460nm處有兩個強(qiáng)的金屬-配體電荷轉(zhuǎn)移(MLCT)特征吸收譜帶。在此光譜范圍內(nèi)，選擇性激發(fā)探針分子，在長波段(600-640nm)可見光區(qū)可獲得較高的發(fā)光效率。
(2)光穩(wěn)定性圖3給出了探針分子[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O在空氣中連續(xù)用可見光照射，在2.5小時內(nèi)相對發(fā)光強(qiáng)度變化不大于0.5％，顯示出很好的光穩(wěn)定性。即在本實驗條件下，未觀察到單重態(tài)氧對探針分子的氧化降解現(xiàn)象，表明探針分子光化學(xué)穩(wěn)定性良好。
(3)透氧性好，響應(yīng)時間短圖4是激發(fā)波長選擇460nm和發(fā)射波長固定在610nm時，對樣品分別在通氮氣和通氧氣下進(jìn)行時間掃描(儀器響應(yīng)時間為0.5s)，所得到的發(fā)光強(qiáng)度隨時間變化的結(jié)果。圖中示出，以4.4ml/s的流速向測定池中輪換通入純氧和純氮時，獲得了很好的氧猝滅效果。其中無襯底壓敏漆(a)IN2IO2=7.7]]>；有襯底的壓敏漆(b)IN2IO2=12.4]]>。在本實驗中，無論是通氧氣或通氮氣，發(fā)光強(qiáng)度變化均能在儀器響應(yīng)時間內(nèi)達(dá)到平衡。說明本實驗制備的壓敏漆樣誘導(dǎo)期極短。這是因為用溶膠-凝膠法所制SiO2薄膜是一種化學(xué)惰性的多孔性基質(zhì)材料，其特點是孔隙率大，經(jīng)用掃描電鏡表征漆層的微觀結(jié)構(gòu)，觀測到漆層的SiO2基質(zhì)為10-20nm的尺寸分布均勻的堆積顆粒，由此堆積形成的微孔也在同一數(shù)量級范圍。透氧性好，有利于氧分子與受激探針分子的擴(kuò)散碰撞猝滅，其產(chǎn)生的單重態(tài)氧遇基質(zhì)而失活，從而解決了誘導(dǎo)期所帶來的風(fēng)洞試驗中需附加鼓風(fēng)時間的問題。多次反復(fù)通氧和通氮時，發(fā)光強(qiáng)度變化表現(xiàn)出很好的重復(fù)性。以上結(jié)果表明氧猝滅過程是一個高效的、動態(tài)的、可逆的過程。
比較(a)與(b)還可知，由于襯底的存在，既有利于增強(qiáng)入射光對探針分子的激發(fā)，也有利于增強(qiáng)探針分子發(fā)光的有效反射，雙重地增強(qiáng)了氧猝滅信號。
(4)微觀結(jié)構(gòu)均勻，校正曲線呈良好的線性關(guān)系本發(fā)明中應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)有效控制探針分子在基質(zhì)中均勻分布，用帶襯底的壓敏漆進(jìn)行風(fēng)洞模擬試驗，在較寬的壓力變化范圍內(nèi)獲得了連續(xù)變化的校測曲線如圖5c所示，其中A＝0.25，B＝0.75。從圖可知，本工作所制得的壓敏漆在真空段(1.01×104-1.01×105Pa)和低壓段(1.01×105-4.05×105Pa)都表現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)γ＝0.99以上，且斜率一致，即沒有出現(xiàn)折點，符合單一的Stern-Volmer關(guān)系。這大大簡化了計算模型，增加了實驗精度。這表明我們的漆樣探針分子分布均勻，且透氣性良好，是一種很好的壓敏漆體系。
(5)靈敏度高圖5d為歐洲專利“發(fā)光壓力敏感組成”中給出的壓敏漆校測曲線。(莫莎羅夫，庫茲民，歐羅夫，等，“發(fā)光壓力敏感組成”，歐洲專利，公開號0558 771 A1，公開申請日期08，09，93)[V.Mosharov，M.Kuzmin，A.Orlov，et al.＂Luminescence PressureSensitive Composition＂，European Patent，0558 771 A1，08，09，93]由于參比光強(qiáng)Ir取值不同，故所給出縱坐標(biāo)的數(shù)值范圍不同，但仍有可比性。由圖5中c與d比較可知，本發(fā)明所制備的壓敏漆的校正曲線斜率在更寬的壓力變化范圍內(nèi)比國外壓敏漆的更高，表現(xiàn)出對氣流壓力有更高的靈敏性。


圖1本發(fā)明氣動力壓敏漆制備流程示意圖；圖2本發(fā)明探針分子[Ru(ph2phen)3]Cl2.5H2O在甲醇中的電子吸收光譜；圖3本發(fā)明探針分子[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O的光穩(wěn)定性實驗；圖4本發(fā)明在二氧化硅薄膜中壓敏漆氧猝滅的時間響應(yīng)特性；a.無襯底 b.加襯底圖5本發(fā)明壓敏漆的風(fēng)洞模擬校測曲線比較；c.本方法制備的壓敏漆，可見光激發(fā)，B＝0.75d.文獻(xiàn)European Patent，0558 771 Al制備的壓敏漆，紫外光激發(fā)，B＝0.67圖6本發(fā)明探針分子[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O在固體薄膜中的氧猝滅特性；e.例1所得1#溶膠-凝膠f.例2所得2#溶膠-凝膠圖7本發(fā)明壓敏漆噴流撞擊凸面測壓的壓力分布圖；g.壓敏漆測壓中的黑白照片h.壓敏漆測壓的偽彩色壓力分布圖實施例1將1molKH550與8molMEOS(此時MEOSKH550＝8)溶于30mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.09mol氫氧化鈉和28mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝9.0，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的3.3倍和3.1倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的1.0％。25℃下繼續(xù)攪拌5小時，然后靜置老化24小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將18.9mg[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O溶于5ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為3×10-3mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有SiO2反射底層的基板上，室溫干燥7天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝8.4。將其用于風(fēng)洞模擬測試，得到了如圖6e的結(jié)果。實施例2將1molKH550與3molMEOS(此時MEOSKH550＝3)溶于14mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.24mol鹽酸和12.6mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝7.8，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的3.5倍和3.2倍，催化劑鹽酸的量是烷氧基硅烷總量的6.0％。15℃下繼續(xù)攪拌5小時，然后靜置老化12小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將7.5mg[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O溶于3ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為2×10-3mol/l，超聲分散均勻后，旋涂于玻璃板上，室溫干燥9天后即得無襯底的壓敏漆。漆層透明，且探針分子分布均勻。用所得無襯底的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝7.7。將其用于氧猝滅實驗，并作其Stern-Volmer相關(guān)圖，得到了如圖6f的結(jié)果。實施例3將2molKH550與2molMEOS(此時MEOSKH550＝1)溶于7mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.12mol氫氧化鈉和14mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝9.2，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的1.8倍和3.5倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的3.0％。35℃下繼續(xù)攪拌3小時，無需靜置老化即得到可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將12.6mg[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為1×10-3mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有Al2O3反射底層的基板上，室溫干燥7天后即得帶襯底的壓敏漆。
用帶襯底的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝2.4。實施例4將4molTEOS(此時MEOSTEOS＝0)溶于20mol無水乙醇中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢加入0.12mol鹽酸和24mol水的混合溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝6.0，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的5倍和6倍，催化劑鹽酸的量是烷氧基硅烷總量的3.0％。30℃下繼續(xù)攪拌2小時，無需靜置老化即可得到適于涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將18.7mg[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O溶于5ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為5×10-3mol/l，超聲分散均勻后，旋涂于帶TiO2底層的玻璃板上，室溫干燥3天后即得帶襯底的壓敏漆。肉眼能看見有少量的探針分子富集于漆的表層，且漆層龜裂較嚴(yán)重。用所得帶襯底的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝3.5。實施例5將10molMEOS，0.5molKH550和1.5molTEOS(此時MEOS(KH550+TEOS)＝5)溶于12mol丙酮中，強(qiáng)烈攪拌下加入0.24mol鹽酸和33mol水的混合溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝8.2，此時溶劑丙酮的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的1倍和2.8倍，催化劑鹽酸的量是烷氧基硅烷總量的2.0％。33℃下攪拌1小時后可得到適于涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將1.26mg[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為1×10-4mol/l，超聲分散均勻后，旋涂于鋪有煙霧狀SiO2的玻璃板上，室溫干燥15天后即得帶襯底的壓敏漆。漆層伴隨輕微的裂紋。
將所得無襯底的壓敏漆分別在氮氣、氧氣和空氣氛中進(jìn)行發(fā)光光譜的測試，測得IN2/Iair＝1.1；IN2/IO2＝1.3。實施例6將4molKH550(此時MEOSKH550＝0)溶于24mol丙酮中，強(qiáng)烈攪拌下加入0.05mol氫氧化鈉和19.2mol水的混合溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝9.4，此時溶劑丙酮的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的6倍和4.8倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的1.2％。20℃下繼續(xù)攪拌5小時，靜置老化12小時得到適于涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將3.8mg[Ru(phen)3]Cl2·3H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為5×10-4mol/l，超聲分散均勻后，旋涂于玻璃板上，室溫干燥4天后即得無襯底的壓敏漆。將所得無襯底的壓敏漆分別在氮氣、氧氣和空氣氛中進(jìn)行發(fā)光光譜的測試，測得IN2/Iair＝1.8；IN2/IO2＝2.6。實施例7將3molKH550與6molMEOS(此時MEOSKH550＝2)溶于36mol丙酮中，攪拌下緩慢加入0.45mol鹽酸和63mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝8.8，此時溶劑丙酮的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的4倍和7倍，催化劑鹽酸的量是烷氧基硅烷總量的5.0％。18℃下繼續(xù)攪拌12小時，然后靜置老化20小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將6.3mg[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為5×10-4mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有TiO2反射底層的基板上，室溫干燥5天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝4.3。實施例8將2molTEOS與8molMEOS(此時MEOSTEOS＝4)溶于60mol丙酮中，攪拌下緩慢加入0.37mol鹽酸和84mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝5.2，此時溶劑丙酮的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的6倍和8.4倍，催化劑鹽酸的量是烷氧基硅烷總量的3.7％。26℃下繼續(xù)攪拌9小時，然后靜置老化21小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將7.5mg[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為6×10-4mol/l，超聲分散均勻后，旋涂于玻璃板上，室溫干燥7天后即得無襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝3.1。實施例9將6molMEOS，0.5molKH550和0.5molTEOS(此時MEOS(KH550+TEOS)＝6)溶于35mol丙酮中，攪拌下緩慢加入0.49mol鹽酸和31mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝7.0，此時溶劑丙酮的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的5倍和4.4倍，催化劑鹽酸的量是烷氧基硅烷總量的7.0％。24℃下繼續(xù)攪拌12小時，然后靜置老化24小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將1.5mg[Ru(phen)3]Cl2·3H2O溶于20ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為1×10-4mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有SiO2反射底層的基板上，室溫干燥9天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝5.0。實施例10將1molKH550與7molMEOS(此時MEOSKH550＝7)溶于16mol丙酮中，攪拌下緩慢加入0.60mol鹽酸和17mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝7.4，此時溶劑丙酮的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的2倍和2.1倍，催化劑鹽酸的量是烷氧基硅烷總量的7.5％。28℃下繼續(xù)攪拌11.5小時，然后靜置老化20小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將6.9mg[Ru(phen)3]Cl2·3H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為9×10-4mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有TiO2反射底層的基板上，室溫干燥18天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝10.2。實施例11將4molKH550與6molMEOS(此時MEOSKH550＝1.5)溶于24mol丙酮中，攪拌下緩慢加入0.8mol鹽酸和24mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝9.8，此時溶劑丙酮的量和水的量都是烷氧基硅烷總量的2.4倍，催化劑鹽酸的量是烷氧基硅烷總量的8.0％。30℃下繼續(xù)攪拌5小時，然后靜置老化30小時，制得可涂膜的透SiO2明溶膠-凝膠。
將6.1mg[Ru(phen)3]Cl2·3H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為8×10-4mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有Al2O3反射底層的基板上，室溫干燥5天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝3.8。實施例12將2molTEOS與5molMEOS(此時MEOSTEOS＝2.5)溶于56mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.28mol鹽酸和54mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝6.5，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的8.0倍和7.7倍，催化劑鹽酸的量是烷氧基硅烷總量的4.0％。25℃下繼續(xù)攪拌10小時，然后靜置老化48小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將7.5mg[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為1×10-3mol/l，超聲分散均勻后，旋涂于玻璃板上，室溫干燥8天后即得無襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝2.4。實施例13將7molMEOS，1molKH550和1molTEOS(此時MEOS(KH550+TEOS)＝3.5)溶于21mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.22mol鹽酸和42mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝7.9，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的2.3倍和4.7倍，催化劑鹽酸的量是烷氧基硅烷總量的2.5％。25℃下繼續(xù)攪拌10.5小時，然后靜置老化40小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將4.5mg[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為6×10-4mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有SiO2反射底層的基板上，室溫干燥3天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝4.2。實施例14將2molKH550與9molMEOS(此時MEOSKH550＝4.5)溶于44mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.72mol鹽酸和72mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝8.3，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的4倍和6.5倍，催化劑鹽酸的量是烷氧基硅烷總量的6.5％。20℃下繼續(xù)攪拌11.5小時，然后靜置老化36小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將6.0mg[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為8×10-4mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有TiO2反射底層的基板上，室溫干燥10天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝10.6。實施例15將11molMEOS，0.5molKH550和1.5molTEOS(此時MEOS(KH550+TEOS)＝5.5)溶于62mol丙酮中，攪拌下緩慢加入0.72mol鹽酸和31mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝6.7，此時溶劑丙酮的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的4.8倍和2.4倍，催化劑鹽酸的量是烷氧基硅烷總量的5.5％。19℃下繼續(xù)攪拌11小時，然后靜置老化12小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將2.5mg[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為2×10-4mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有Al2O3反射底層的基板上，室溫干燥12天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝4.8。實施例16將13molMEOS，1molKH550和1molTEOS(此時MEOS(KH550+TEOS)＝6.5)溶于30mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.75mol氫氧化鈉和16.5mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝11.0，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的2倍和1.1倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的5.0％。26℃下繼續(xù)攪拌4小時，然后靜置老化24小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將8.8mg[Ru(ph2phen)]3Cl2·5H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為7×10-4mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有SiO2反射底層的基板上，室溫干燥17天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝5.4。實施例17將2molKH550與15molMEOS(此時MEOSKH550＝7.5)溶于51mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.34mol氫氧化鈉和90mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝10.2，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的3倍和5.3倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的2.0％。25℃下繼續(xù)攪拌7小時，然后靜置老化12小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將5.0mg[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為4×10-4mol/l，超聲分散均勻后，旋涂于玻璃板上，室溫干燥16天后即得無襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝8.2實施例18將2molKH550與10molMEOS(此時MEOSKH550＝5)溶于54mol丙酮中，攪拌下緩慢加入0.31mol氫氧化鈉和78mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝9.7，此時溶劑丙酮的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的4.5倍和6.5倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的2.6％。35℃下繼續(xù)攪拌5小時，然后靜置老化48小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將9.7mg[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為1.3×10-3mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有Al2O3反射底層的軟質(zhì)基板上，室溫干燥5天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝12.4。并將其用于空氣噴流撞擊凸面的壓敏漆板而進(jìn)行壓力測量，在很小的面積上得到了復(fù)雜的壓力分布結(jié)構(gòu)。測壓中用CCD所拍攝到的壓敏漆的黑白照片如圖7(g)所示。從圖可看出漆面各個位置明暗程度有所不同，表明各處的光強(qiáng)不同，也就是灰度等級不同。這表明了各處所受氣流壓力不一樣，壓力越大，則漆越暗，反之亦然。由圖可看出噴嘴附看到了一個呈喇叭狀的黑影，這表明本區(qū)域所受壓力較大。我們還對黑白照片進(jìn)行了偽彩色處理，將不同的灰度等級分別用不同顏色來表示，得到了更直觀的層次分明的偽彩色壓力分布圖如圖7(h)所示。沿著噴嘴的方向，隨著與噴嘴間的距離不同，各處所受壓力明顯不同，表現(xiàn)出豐富的壓力分布層次。說明壓敏漆能很好的表達(dá)測試表面的各處相對壓力的不同，具有很高的空間分辨率。實施例19將1molTEOS與6molMEOS(此時MEOSTEOS＝6)溶于14mol丙酮中，攪拌下緩慢加入0.21mol氫氧化鈉和16mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝7.6，此時溶劑丙酮的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的2倍和2.3倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的3.0％。23℃下繼續(xù)攪拌12小時，然后靜置老化24小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將15.0mg[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為2×10-3mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有SiO2反射底層的基板上，室溫干燥14天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝6.2。實施例20將2molKH550與8molMEOS(此時MEOSKH550＝4)溶于37mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.45mol氫氧化鈉和66mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝10.6，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的3.7倍和6.6倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的4.5％。20℃下繼續(xù)攪拌8小時，然后靜置老化36小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將11.2mg[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O溶于5ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為3×10-3mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有TiO2反射底層的基板上，室溫干燥11天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝9.2。實施例21將14molMEOS，0.5molKH550和1.5molTEOS(此時MEOS(KH550+TEOS)＝7.0)溶于48mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.4mol氫氧化鈉和71mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝9.9，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的3.0倍和4.4倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的2.5％。20℃下繼續(xù)攪拌10小時，然后靜置老化30小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將7.7mg[Ru(phen)3]Cl2·3H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為1×10-3mol/l，超聲分散均勻后，旋涂于玻璃板上，室溫干燥15天后即得無襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝6.0。實施例22將2molTEOS與16molMEOS(此時MEOSTEOS＝8)溶于47mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.63mol氫氧化鈉和40mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝7.8，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的2.6倍和2.2倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的3.7％。15℃下繼續(xù)攪拌12小時，然后靜置老化48小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將19.2mg[Ru(phen)3]Cl2·3H2O溶于5ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為5×10-3mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有SiO2反射底層的基板上，室溫干燥18天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝6.7。實施例23將8molMEOS，1molKH550和1molTEOS(此時MEOS(KH550+TEOS)＝4.0)溶于50mol丙酮中，攪拌下緩慢加入0.42mol氫氧化鈉和46mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝10.4，此時溶劑丙酮的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的5.0倍和4.6倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的4.2％。19℃下繼續(xù)攪拌10小時，然后靜置老化24小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將11.5mg[Ru(phen)3]Cl2·3H2O溶于5ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為3×10-3mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有Al2O3反射底層的基板上，室溫干燥10天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝4.5。實施例24將8molMEOS，4molKH550和4molTEOS(此時MEOS(KH550+TEOS)＝1.0)溶于112mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.3mol氫氧化鈉和88mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝10.8，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的7倍和5.5倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的1.9％。25℃下繼續(xù)攪拌7小時，然后靜置老化15小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將11.3mg[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為9×10-4mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有煙霧狀SiO2反射底層的基板上，室溫干燥7大后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝1.9。實施例25
將4molTEOS與6molMEOS(此時MEOSTEOS＝1.5)溶于42mol無水乙醇中，攪拌下緩慢加入0.16mol氫氧化鈉和56mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝7.5，此時溶劑無水乙醇的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的4.2倍和5.6倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的1.6％。25℃下繼續(xù)攪拌10小時，然后靜置老化24小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
將18.7mg[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O溶于5ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為5×10-3mol/l，超聲分散均勻后，旋涂于玻璃板上，室溫干燥5天后即得無襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝2.5。實施例26將2molTEOS與6molMEOS(此時MEOSTEOS＝3)溶于56mol丙酮中，攪拌下緩慢加入0.38mol氫氧化鈉和54mol水的混合均勻后所得溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的初始pH＝8.1，此時溶劑丙酮的量和水的量分別是烷氧基硅烷總量的7.0倍和6.8倍，催化劑氫氧化鈉的量是烷氧基硅烷總量的4.8％。35℃下繼續(xù)攪拌6小時，然后靜置老化24小時，制得可涂膜的透明SiO2溶膠-凝膠。
19.2mg[Ru(ph2phen)3]Cl2·5H2O溶于10ml上述溶膠-凝膠中，此時濃度為2.5×10-3mol/l，超聲分散均勻后，噴涂于帶有SiO2反射底層的基板上，室溫干燥8天后即得帶襯底的壓敏漆。
將上述所得的壓敏漆進(jìn)行發(fā)射光譜的時間掃描，測得IN2/IO2＝3.7。
權(quán)利要求
1.一種氣動力壓敏漆，包括發(fā)光探針分子和有機(jī)硅聚合物，其特征在于以二亞胺釕配合物為探針分子；有機(jī)硅聚合物的單體為二甲基二乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的混合液，其摩爾比＝0～8，或二甲基二乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷的混合液，其摩爾比＝0～8，或二甲基二乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷與四乙氧基硅烷的混合液，其摩爾比＝0～8；在由烷氧基硅烷共水解縮聚制成的透明SiO2溶膠中，發(fā)光探針分子加入量為1×10-4～5×10-3mol/l。
2.如權(quán)利要求1所述的一種氣動力壓敏漆，其特征在于所述的二亞胺釕配合物是聯(lián)吡啶釕、鄰菲咯啉釕和4，7-二苯基鄰菲咯啉釕。
3.如權(quán)利要求1所述的一種氣動力壓敏漆，其特征在于所述的二甲基二乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩爾比＝3～8。
4.如權(quán)利要求1所述的一種氣動力壓敏漆的制法，其特征在于先將二甲基二乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷按摩爾比＝0～8，或二甲基二乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷按摩爾比＝0～8，或二甲基二乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷與四乙氧基硅烷按摩爾比＝0～8混合后溶于是其混合液烷氧基硅烷總量的1.0～8.0倍無水乙醇或丙酮溶劑中；再將催化劑堿或酸與水混合均勻后緩慢滴加到上述溶液中，調(diào)節(jié)pH＝5.2～11.0，在15℃～35℃下攪拌1～12小時，無需靜置可直接得到粘度適于涂膜的透明SiO2溶膠，或靜置老化12～48小時后得到粘度適于涂膜的透明SiO2溶膠；將發(fā)光探針分子加入烷氧基硅烷共水解縮聚制成的透明SiO2溶膠中，加入比例為1×10-4～5×10-3mol/l；經(jīng)超聲分散后，旋涂于載玻片上，再經(jīng)室溫干燥，得到無襯底的壓敏漆，或滴加于帶有白色的不同反射襯底的基板上，經(jīng)室溫干燥即得帶襯底的壓敏漆。
5.如權(quán)利要求4所述的一種氣動力壓敏漆的制法，其特征在于所述的催化劑的加入量是烷氧基硅烷總量的1％～5％的堿，或烷氧基硅烷總量的2％～8％的酸。
6.如權(quán)利要求4或5所述的一種氣動力壓敏漆的制法，其特征在于所述的堿是氫氧化鈉，酸是鹽酸。
7.如權(quán)利要求4所述的一種氣動力壓敏漆的制法，其特征在于所述的水的加入量是烷氧基硅烷總量的1.1～8.4倍。
8.如權(quán)利要求4所述的一種氣動力壓敏漆的制法，其特征在于所述的發(fā)光探針分子是聯(lián)吡啶釕、鄰菲咯啉釕或4，7-二苯基鄰菲咯啉釕。
9.如權(quán)利要求4所述的一種氣動力壓敏漆的制法，其特征在于所述的二甲基二乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩爾比＝3～8。
全文摘要
本發(fā)明屬于化學(xué)化工,空氣動力學(xué),特別涉及氣動力壓敏漆及其制備方法。其以二亞胺釕配合物為探針分子,有機(jī)硅聚合物的單體為二甲基二乙氧基硅烷和γ－氨丙基三乙氧基硅烷等;將烷氧基硅烷混合后溶于無水乙醇或丙酮中;再用堿或酸調(diào)節(jié)pH=5.2～11.0,在15℃～35℃下攪拌1～12小時,得到粘度適于涂膜的透明SiO
文檔編號C09D183/16GK1273992SQ99107229
公開日2000年11月22日 申請日期1999年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月12日
發(fā)明者王奪元, 蔣峰芝, 許認(rèn) 申請人:中國科學(xué)院感光化學(xué)研究所