[发明专利]一种铂金属凝胶材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种铂金属凝胶材料及其制备方法和应用，属于金属凝胶材料和激光防护技术领域。本发明提供了一种铂金属凝胶材料，具有式I结构，本发明提供的铂金属凝胶材料采用了三支A‑π‑A结构，有效增强了化合物的双光子吸收能力；同时，重金属原子铂的引入，增大了系间窜越效率，增加反饱和吸收，两者共助光限幅性能提升。本发明制备的凝胶器件具有良好的凝胶性能、光学透明性、力学性能和光限幅性能，而且由于激光在凝胶内的非线性散射，进一步提升了其激光防护能力。

技术领域

本发明涉及金属凝胶材料和激光防护技术领域，特别涉及一种铂金属凝胶材料及其制备方法和应用。

背景技术

1916年著名的物理学家爱因斯坦提出激光产生的原理：受激辐射的光放大；1960年梅曼博士利用高强闪光灯管来激发红宝石，发现了人类历史上第一束激光。激光技术经过多年的不断发展和完善，凭借其亮度高、方向性好、单色性好、相干性好等优点，在众多领域，如加工、通信及存储、医疗、测距和军事方面都有着广泛的应用前景。然而，激光具有高能量和强穿透性，很容易造成激光热毁伤，例如对人眼、摄像头、光电传感器件、光学系统等方面的损坏，使得对激光有防护作用的光限幅材料及器件的研究成为当前热点之一。

近年来光限幅材料的研究有了迅猛的发展，各种新型有机、无机、有机-无机复合光限幅材料日益成为科学家研究的热点。同时，随着测量技术的发展，各种光限幅材料的作用机理也逐渐被人们所认知，包括反饱和吸收(RSC)、双光子吸收(TPA)、非线性折射、非线性散射以及自由载流子吸收。然而，对于光限幅材料的研究大多基于溶液体系的性质研究，缺乏一定的器件化实用(参见《Two-Photon Excitation and Optical Spatial-ProfileReshaping Via aNonlinear Absorbing Medium》，Kannan等，J.Phys.Chem.A 2000,104,4805-4810)。

有机金属凝胶是一种介于固体与液体之间的软物质材料，由一系列稳定的非共价相互作用构建的多功能软材料，如氢键、π-π叠加和范德瓦耳斯相互作用，在组织工程、光学、催化以及药物控制与释放方面具有广泛应用。其中，基于四方形的铂炔配合物金属凝胶由于d⁸-d⁸的Pt-Pt相互作用和配体之间的π-π堆积作用，使其拥有丰富的光谱、光物理性质而备受关注。而且，铂炔配合物具有高效的系间窜越效率(ISC)、高量子产率、长激发态寿命和强激发态吸收，在低功率上转换、光诱导电荷分离、发光材料、化学传感器、非线性光学等方面具有广泛的应用。因此，在分子中引入铂配合物，将有助于制备具有光学功能的新型有机金属凝胶材料。