加州大学殷亚东Angew：氮掺杂二氧化钛紫外光书写纸

纳米技术

2022-05-06

TiO₂通过光激发电子将Ti(IV)还原为Ti(III)，能够导致TiO₂的颜色从白色变为黑色。但是这种颜色变黑需要大量的光能量，而且在重新暴露于空气气氛后，样品的颜色重新变为白色。

有鉴于此，加州大学殷亚东（Yadong Yin）等报道合成了表面功能化的N掺杂TiO₂，在大气气氛环境通过低通量光照射（3 W UV光）就能够实现白色变为黑色，颜色变化仅仅需要数秒，黑色样品状态能够在大气气氛稳定数小时。

本文要点：

(1)

样品的N掺杂剂能够促进表面吸附多元醇官能团，稳定Ti(III)物种，加速TiO₂样品的颜色转变。通过TiO₂表面吸附多元醇分子，提高颜色变化速度，使得样品能够保持黑色稳定状态数小时。

这种表面功能性N掺杂TiO₂纳米粒子制备的可重写纸张，能够实现优异的可逆UV照射书写、氧气暴露消除图案。通过紫外光或者激光笔进行高分辨率绘制图案，在50 ℃大气气氛加热实现消除图案。

(2)

这项研究工作说明，N掺杂TiO₂纳米晶是一种价格低、快速响应、具备可重复使用功能、颜色稳定性好的变色材料。这种材料能够用于各种场景，包括氧指示、食品标签、数据存储、教学板、智能玻璃等。

参考文献

Rashed Aleisa, Ji Feng, Zuyang Ye, Yadong Yin, Rapid High-contrast Photoreversible Coloration of Surface-functionalized N-doped TiO₂ Nanocrystals for Rewritable Light-Printing, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202203700

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202203700