Chemia koloru

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 1

Chemia koloru cz.7 Zastosowania w technologii Prof. Daniel T. Gryko

Slide 2

Plan wykładu Barwienie... Diody luminescencyjne Wybielacze optyczne Fotochromizm Drukarki atramentowe Lasery barwnikowe

Slide 3

Produkcja barwnych subst. org. 900 tys. tonrok 55 - barwienie tkanin 25 - pigmenty 13 miliardów DyStar, Ciba, Clariant, Yorkshire

Slide 4

Produkcja barwnych subst. org. Azowe 50 Ftalocyjaniny 25 Reszta 25 15 tys. ton indygo Disperse Blue 79 2-gie miejsce N N N N Cu N N N N O N H H N O

Slide 5

Podział subst. barwnych Substancje Barwne Barwniki (DYES) Rozpuszczalne Pigmenty Nierozpuszczalne

Slide 6

Podział barwników Reaktywne Tworzą wiązania z tworzywem Kationowe Nylon, wełna, bawełna Barwniki Anionowe białka Bezpośrednie Bawełna, wiskoza Dyspersyjne Poliamidy, poliestry, octany

Slide 7

Elektroluminescencja Odkrycie zjawiska 1907, H. J. Round Półprzewodnikowe diody luminescencyjne (LED) Elektroluminescencja substancji org. 1953 r. Bernanose (Nicea) 1965 r. Patent Dow Chemicals (antracen, 400 V), OLED 1967 r. elektroluminescencja polimeru organicznego 1987 r. Tang i VanSlyke (Eastman Kodak) dwuwarstwowa dioda organiczna (2.5 V, 1)

Slide 8

Elektroluminescencja N O O Al MgAg Alq3 - diamina N O N Alq3 ITO szkło elektroluminescencja Katoda z metalu o małej pracy wyjścia Warstwa transportująca elektrony i emitująca światło Warstwa transportująca dziury Przezroczysta anoda (ITO) Podłoże szklane lub plastikowe PPV n

Slide 9

OLED LUMO eEF e- katoda d d e- emisja światła HOMO anoda EF

Slide 10

Elektroluminescencja 1990 r., R. Friend, PLED, PPV, 15 V, żółto-zielone 1998 r. Princetown, USC, fosforyzujące kompleksy metali ciężkich, Pt, Ir wyzyskanie stanów trypletowych (skuteczność świetlna 80 lmW) WOLED, Minolta, 64 lmW Wyświetlacze kamer cyfrowych, tel. Kom, MP3 etc. 2005 r. Samsung, 40-calowy telewizor, matryca z OLED

Slide 11

WOLED dioda emitujaca swiatł Ag Mg:Ag NPD ITO NPD Mg:Ag NPD ITO Szkło Czerwona OLED N HN Zielona OLED Niebieska OLED NH O O O O O O H3C Schemat czerwono-zielononiebieskiej OLED wykonanej przez Forresta S. R. Forrest, P. E. Burrows, Science, 1997, 276, 2009 O N N O Al N O CH3

Slide 12

Substancje chemiczne w OLED N Si N n O O Be N N Pt N N F F N O O O Ir O O n F N F N N Si O Al O N

Slide 13

Zastosowania

Slide 14

Wybielacze optyczne Krais, 1929 r. 40 tys.ton, 1999 r.

Slide 15

Wybielacze optyczne HO H N N N SO3H HN N NH N SO3H N H N N Et2N OH O O Tinopal SWN Blankophor G N N O N N Uvitex AT

Slide 16

Fotochromizm HO Zmiana barwy (struktury) pod wpływem światła Fisher, Hirshberg, 1952 r. 1 A 10 ps 1 X 300 ps X 10 ns CHO N NO2 H N O NO2 λabs 330 nm hv B NO2 λabs 532 nm N O

Slide 17

Fotochromizm Okulary fotochromowe oraz photonic devices Trwałość termiczna (w obu formach!!!) Trwałość fotofizyczna Proces: szybki, czuły, specyficzny N N O Spirooxazyny Enichem Synthesis, Mediolan abs. 560-630 nm

Slide 18

Fotochromizm Kellog, 1967 r. 3 miesiące stabilny w ciemności Irie, 1988 r. Przełączniki molekularne Pamięć optyczna R R R R X X hv1 X X hv2 X O, S, Se, NMe R, R EWG λmax 230-460 nm λmax 425-830 nm

Slide 19

Drukarki atramentowe Ink-jet printing Metoda popularna drop on demand dysza atrament papier

Slide 20

Drukarki atramentowe NaO3S N N HO N N NH2 SO3Na NaO3S SO3Na C.I. Food Black 2 HOOC HOOC N N HO N N NaO3S NH2

Slide 21

Barwniki laserowe Laser Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Lasery nieorganiczne tanie (np. galowoarsenowy, ale emisja tylko kilku długości światła, bardzo wąskie) Lasery organiczne (światło spójne 320-1200 nm)

Slide 22

Akcja laserowa Równowaga termiczna Emisja wymuszona M hv M 2 hv I pompowanie A X A Działanie laseru czteropoziomowego akcja laserowa Inwersja obsadzeń Akcja laserowa

Slide 23

Wymagania dla barwników laserowych Intensywna absorpcja w rejonie wzbudzenia Minimalna absorpcja w rejonie emisji Wysoka wydajność kwantowa Fotostabilność Krótki czas życia fluorescencji (5-10 ns) Niskie prawdopodobieństwo przejścia międzysystemowego

Slide 24

Przykłady barwników laserowych N N N H Et2N O O O N SO3- 470-550 nm SO3- 510-700 nm Cl S NH2 S N Et N Et 950 nm Cl

Slide 25

Zastosowanie laserów barwnikowych Telekomunikacja Mikrochirurgia Spektroskopia Studia nad kinetyką reakcji Rozdział izotopów Etc.