1、光致變色材料
光致變色是一種化合物收到一定波長光照射時,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)得到另一種化合物,兩種化合物對光的吸收明顯不同,反應(yīng)物經(jīng)過光的照射又可恢復(fù)到原來的化合物,是一種可逆的化學(xué)反應(yīng)。在光的作用下發(fā)生的不可逆反應(yīng)也可導(dǎo)致顏色的變化,但這屬于光化學(xué)反應(yīng)不屬于光致變色范疇。
2、電致變色材料
電致變色是指材料的光學(xué)性能在外加電場作用下產(chǎn)生穩(wěn)定的可逆變化現(xiàn)象,在外觀上表現(xiàn)為顏色及透明度的可逆變化。無極變色材料其光吸收變化是由于離子和電子的雙注入/抽取引起的,性能穩(wěn)定。有機變色材料其光吸收變化是氧化還原反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)、晶型轉(zhuǎn)變等引起,色彩豐富,易進(jìn)行分工設(shè)計。
3、熱致變色材料
物質(zhì)在不同溫度下發(fā)生顏色改變的現(xiàn)象稱為熱致變色,引起熱致變色的原因有多種,如物質(zhì)在不同溫度下的晶型轉(zhuǎn)變、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變等。
4、溶劑至變色材料
物質(zhì)與特定的溶劑接觸后發(fā)生顏色改變的現(xiàn)象稱為溶劑至變色。許多物質(zhì)在不同的溶劑作用下會產(chǎn)生不同的顏色,溶劑至變色材料科分為無機和有機兩大類,無機類主要為過渡金屬區(qū)的金屬離子與水等溶劑的配位體,有機類由于種類龐雜,一般以雜多環(huán)化合物為主。
無機類過渡金屬離子溶劑至變色的機理可以從電子軌道理論來解釋,d電子在能量不同的d軌道之間躍遷使物質(zhì)顯色。
有機物質(zhì)的溶劑致變色機理一般由Lakowicz理論來解釋:當(dāng)溶質(zhì)和溶劑分子在吸附過程中獨自運動時,溶質(zhì)分子處在偶極矩為常熟的基態(tài),它占有半徑為納米級的空間,被具有一定介電常數(shù)的溶劑分子所包圍,溶劑分子以使體系具有zui小能量的狀態(tài)排列在溶質(zhì)分子周圍,當(dāng)吸收光子后,溶質(zhì)的電子分布發(fā)生變化,產(chǎn)生增色或間色效應(yīng),因而使得物質(zhì)變色。