看晶体暴光时会融化和变色新发现一种奇怪的晶体:暴露于光线时会融化和变色煎蛋 07-11一支来自日本大阪大学的化学家团队发现了一种晶体的罕见 特性。当这种固态有机材料暴露在冷冷的紫外光下时,它会变成液体。更有趣的是,这种晶体在融化过程中发生了有趣的发光变化,这些变化指向了 晶体在分子水平上的结构变化。虽然不寻常,但这并不是发生所谓的光致晶体-液体转变(PCLT)的第一种物质。但是,能够用光来研究这种转 变可能会帮助科学家更好地理解它,从而为光子学、电子学和药物输送等领域开辟一系列潜在的用途。“这是我们所知道的第一种有机晶体,在晶体 融化过程中表现出发光演化,显示出强度和颜色的变化,从绿色到黄色。”化学家小仓真说。这种材料是一种称为异芳香二酮的有机化合物,团队将 其命名为“SO”,因为它的两个环中含有硫和氧。当初次暴露于紫外光时,SO晶体化合物发出淡淡的绿光。然而,随着暴露时间的延长,它发出 黄光并缓慢融化。根据对状态之间边界锐度的观察,可以清楚地看出加热不是导致转变的原因。通过理论计算和各种研究技术(包括X射线分析和热 力学性质分析),以及来自以前研究的数据,团队确定了二酮SO实际上是从一种分子形式(“斜”)转变为另一种分子形式(“平面”)。通过对 其他类似晶体化合物的进一步观察,其中一些没有融化或者融化但没有改变颜色,告诉了研究人员关于这些晶体从固态转变为液态时发生的分子变化 的一些情况。“我们发现,发光变化是由晶体松弛和构象变化之前的顺序过程引起的。”大阪大学的化学家谷洋介说。反过来看,这表明了这些材料 中存在着某种特殊的分子排列,使得它们在暴露于某些类型的光这种转变可能是可逆的,也就是说,当光照停止时,液体可能会重新结晶。“我们的 结果表明,这种有机晶体-液体转变是一种新型的光致相变,它与光致发光和分子构象变化密切相关,”小仓说。“我们希望这项研究能够为开发新 型光控制材料提供新的视角。”该研究发表在《自然通讯》杂志上。 |
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