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本论文依据插层组装理论,以层状双金属氢氧化物(Layered double hydroxides, LDHs)为主体,光学敏感分子-酸性橙5(AO5)、希夫碱衍生物(AMH)为客体,分别选用十二烷基苯磺酸钠(SDS)和戊烷磺酸钠(PS)为分散剂客体,采用溶剂蒸发法、原子层状沉积-原位生长法构筑了两种不同取向的AO5/SDS-LDH和AMH/PS-LDH薄膜。通过调变主客体、客客体相互作用(微观)、控制薄膜的取向结构(介观),研究水滑石复合材料薄膜的微观和介观结构对其光致变色和热致变色性能的影响,总结限域空间内光化学反应的规律,为构筑新型功能器件提供理论基础。采用共沉淀-溶剂蒸发法构筑了A05和SDS以不同摩尔比共插层的LDH透明热致变色薄膜。通过XRD、SEM、AFM、荧光偏振等手段对该薄膜进行了结构表征。结果表明该薄膜具有良好的c轴取向,层间AO5跃迁偶极距方向与层板法线方向夹角为74°。该薄膜在35-65℃温度范围内呈现出由浅黄色到橙红色的可逆可重复的热致变色性能。对其变色机理研究表明：主客体及客客体的相互作用是实现AO5由偶氮式到腙式互变异构的关键因素。利用溶剂蒸发法和原子层状沉积-原位生长法构筑了两种具有光致变色特性的A05和SDS共插层ZnAl-LDH透明薄膜。两种薄膜分别具有水滑石晶片ab面平行或垂直于基底的取向。系统研究了插层客体的光致变色行为与水滑石取向的关系。利用LDHs层间阴离子的可交换性,采用溶剂蒸发法构筑了AMH和PS以不同摩尔比共插层ZnAl-LDH的光致变色薄膜。通过稳态、瞬态紫外可见吸收光谱,时间分辨荧光等手段对AMH在二维限域空间内的快速光致变色过程进行深入研究。紫外光激发后,AMH经历激发态分子内质子转移由烯醇式转变为反酮式,瞬态紫外吸收光谱监测到其复原过程。综上所述,本论文将光学敏感分子与水滑石复合,并进一步组装得到光致和热致变色薄膜材料；通过调变主客体相互作用(微观)、控制薄膜的取向结构(介观)进一步强化其功能性。本工作对于揭示复杂超分子体系中主客体的相互作用具有一定的理论意义,并为实现此类插层结构LDH复合材料在热敏显示、光致开关等领域的应用提供了有益的探索。