新型光敏水解褪色材料在教学领域中的应用53p.ppt

新型光敏水解褪色材料在教学领域中的应用 董 川 教 授 项目背景 室内授课是现代人类获取知识的重要途径，板书演示是室内传授知识的重要手段。目前，国内外使用的教具仍以传统的黑板粉笔为主，还有其它喷水黑板、白板、电动板等，但以上产品均有不足之处： 1、传统的黑板、粉笔，产生大量尘。 2、喷水黑板，降低劳动强度，不产尘使用不便且成本高。 3、白板反光，白板笔价贵，用有机溶剂易挥发变干和污染 教室空气。 4、电动式吸尘板擦，污染小但成本高。 一、核心内容 本项目由国家自然科学基金关于中草药有效成分固体基质室温磷光研究引发，后列为国家火炬项目。其核心研究内容是通过大量实验，研制色谱齐全，包括黑、蓝、红、绿、紫等色泽的大共轭分子缔合物。该缔合物以特定中草药有效成分为发色基团，以不同取代基和配位体作增色基团生成无毒、无害、无污染的新型光敏水解褪色材料。该材料可进行快速的光诱发水解褪色反应，在教学或其它领域中有极其重要的应用价值。 二、光敏水解褪色材料反应原理 三、光敏水解褪色材料的应用领域 四、光敏水解褪色书写液的制备 1. 将特定中草药切片经乙醇浸泡或超临界萃取制得的提取物，经一定的分离步骤后得到光敏水解褪色材料分子的发色母体物。 2. 发色母体经所需的化学取代基修饰后，在避光条件下，再与特定的缔合配体进行大共轭体系分子缔合即可得到不同颜色的光敏水解褪色材料的液体，在这个液体中加入阻化剂后即可得到光敏水解褪色材料的母液。 3. 将光敏水解褪色材料母液中加入各种助剂即可得到光敏水解褪色书写液。 五、光敏水解褪色书写液的特点 1.原料易得，制备反应条件温和，不需要高温高压，反应时间为4-6小时，溶剂为乙醇。原料源于中草药提取物，无毒无害。 2.光敏水解褪色材料在光照条件下遇水即分解为无色无毒无害物质，在弱光条件下反应褪色时间较长，在强光条件下反应褪色时间小于10秒。 3.光敏水解褪色反应为不可逆反应。单独光照或单独遇水，褪色分解反应不能进行。 六、书写液中其它助剂及作用 分散剂：使书写液中所有物料均匀分散，避免沉淀产生。 抗冻剂：防止书写液在冬季天气寒冷时冻结，影响笔的使用性能。 防腐剂：避免书写液在夏季温度较高时长期储存产生霉变。 消泡剂：避免书写液在灌装和生产过程中产生泡沫。 消光剂：消除和缓解字迹在干燥后产生的荧光现象。 防干剂：防止字迹书写后产生过度干燥现象，使其含有少量水份， 以便字迹快速溶解反应、擦除。 香 料：调节书写液的气味。 成膜剂：使书写液字迹在板面上均匀成膜，防止书写过程中字迹 笔画发生收缩或扩散现象。 抗老剂：防止板面米黄色亚光涂料在自然光照射下产生变色和变性。 八、一代产品反应原理 九、二代产品反应原理 用水擦除定时保留（12小时）的字迹。 空气中干燥 A + H2O + m A (有色) （挥发阻化剂） （有色） 光照hv A + H2O B + C （有色） （无色） 二代产品书写的字迹可用水直接擦除。 十、三代产品反应原理 用水或专用清除剂擦除定时保留（48小时）的字迹。 空气中干燥 A + H2O + m A (有色) （挥发阻化剂） （有色）