Page 74 - 精细化工2019年第10期

第 36 卷第 10 期 精 细 化 工 Vol.36, No.10
2019 年 10 月 FINE CHEMICALS Oct. 2019

功能材料
改性乙二胺/氯化铜复合材料的制备及其温敏变色性能

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刘雯雯，潘学坤，殷允杰，王潮霞
（江南大学 纺织服装学院生态纺织教育部重点实验室，江苏 无锡 214122）

摘要：采用硅溶胶-凝胶法改性乙二胺氯化铜络合物，制备了一种具有温敏连续多变色性能的改性乙二胺/氯化铜
复合材料。探讨了溶胶组分中正硅酸四乙酯用量对复合材料的稳定性以及引发剂盐酸对其温敏变色性能的影响，
考察了改性乙二胺/氯化铜复合材料的温敏变色机理。结果表明，在 120 ℃复合材料水配体被取代，发生从无色
到黄色的颜色变化，在 160 ℃时水分子重新与中心铜离子配位，同时氮配体发生质子转移，复合材料颜色由黄
色变为蓝色。正硅酸四乙酯改性后复合材料有较好的稳定性，随着盐酸浓度增加，氯离子配位几率增大，改性
乙二胺/氯化铜复合材料的颜色变得更深。
关键词：温敏变色；金属络合物；硅溶胶-凝胶法；智能材料
中图分类号：TS193 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2019) 10-2040-06

Preparation of Modified Ethylenediamine/Copper Chloride
Composite and Its Thermochromic Properties

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LIU Wen-wen, PAN Xue-kun, YIN Yun-jie, WANG Chao-xia
（MOE Key Laboratory of Science & Technology of Eco-Textile, College of Textiles & Clothing, Jiangnan University,
Wuxi 214122, Jiangsu, China）

Abstract: A modified ethylenediamine/copper chloride composite with temperature-sensitive continuous
multi-color property was prepared by silica sol-gel modification of ethylenediamine copper chloride
complex. The effects of the amount of tetraethyl orthosilicate in the sol component on the stability of the
composite and the thermochromic properties of the initiator hydrochloric acid were investigated. The
thermosensitive color change mechanism of the modified ethylenediamine/copper chloride composite was
studied. The results show that the water ligand of the composite material is replaced by colorless to yellow
color change at 120 ℃. At 160 ℃, the water molecules re-coordinate with the central copper ion, and the
nitrogen ligand undergoes proton transfer, the color of composite changes from yellow to blue. The
modified tetraethyl orthosilicate has better stability. With the increase of hydrochloric acid concentration,
the coordination probability of chloride ion increases, and the color conversion of modified
ethylenediamine/copper chloride composite material is deeper.
Key words: thermochromism; metal complex; silica sol-gel method; smart materials

[6]
温敏变色是一种通过温度调节物质或体系颜色 氧化钒（VO 2 ） 、四碘合汞酸亚铜（Cu 2 [HgI 4 ]）和
[7]
[1]
变化的现象。温敏变色材料又称示温材料 ，由于 掺杂有碱土元素的钙钛矿型锰氧化物 等。温敏变
温度变化使可见光范围内的光谱性质发生变化，材 色材料由于其温度敏感特性可用于可调光滤光片、化
料所表现出来的颜色也随之改变 [2-3] 。温敏变色材料 学/生物传感器、热指示器、智能窗以及光学开关和
根据变色温度可分为高温型和低温型，具有这种特 成像设备等设备的“智能材料” [8-9] 。现在，温敏变色
性的材料从金属、金属氧化物逐步开发到无机、液 材料已经应用在纺织品可穿戴设备 [10] 、油墨印刷 [11] 、
[4]
晶、有机、聚合物和生物大分子 等领域。目前的 热敏打印系统 [12] 、电子电路的无损检测、医疗热成
[5]
研究涵盖了各种温敏变色材料，如温变染料 、二 像等多个领域中。通过技术创新，变色材料的研究

收稿日期：2019-01-17; 定用日期：2019-05-07; DOI: 10.13550/j.jxhg.20190059
基金项目：江南大学自主科研计划重点项目（JUSRP51724B）
作者简介： 刘雯雯（1997—），女，硕士生，E-mail：604813763@qq.com。联系人：王潮霞（1969—），女，教授，E-mail：wchaoxia@sohu.com。