Domieszkowane układy polimerowe wytwarzane metodą zol-żel: właściwości optyczne i potencjalne zastosowanie przemysłowe

• Autorzy: Reisfeld R.

Warianty tytułu

EN

Doped polymeric systems produced by sol-gel technology: optical properties and potential industrial applications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono przegląd prac poświęconych wykorzystaniu technologii zol-żel do wytwarzania domieszkowanych układów polimerowych mogących mieć zastosowanie jako nowe materiały optyczne: lasery przestrajalne, sensory, falowody, materiały fotochromowe i elektrochromowe oraz półprzewodniki. Opisano metodę zol-żel opartą na hydrolizie i następującej po niej polikondensacji prekursorów, takich jak alkoholany krzemoorganiczne (schemat A) prowadzącą do otrzymywania porowatego szkła. Z tego szkła wytwarza się matryce do wbudowywania aktywnych organicznie domieszek. Matryce mogą być kompozytami szkło/polimer, organicznie modyfikowanymi krzemianami (ORMOSIL) lub materiałami hybrydowymi tlenek cyrkonu-krzemionka-poliuretan (ZSUR) (schematy B-E). Podano charakterystykę przykładowych barwników laserowych tworzących stałe lasery przestrajalne. Na zakończenie przedstawiono opis półprzewodników otrzymanych przez osadzenie nanocząstek na omówionych wcześniej matrycach.

EN

A review of the studies on sol-gel technology application to the production of doped polymeric systems, which can be applied as new optical materials: tunable lasers, sensors, wave-guides, photochromic or electrochromic materials and semiconductors. Sol-gel method based on hydrolysis and subsequent polycondensation of precursors, such as organo-silicon alkoxides (Scheme A), leading to formation of porous glass was described. The matrices for incorporation of organically active dopants in are produced from this glass. The matrices can be the glass/polymer composites, organically modified silicates (ORMOSIL) or hybrid materials zirconia - silica - polyurethane (ZSUR) (Schemes B-E). The characteristics of examples of laser dyes forming the solid tunable lasers are given. Finally, the description of semiconductors produced by incorporation of nanoparticles into the matrices discussed has been presented.

Słowa kluczowe

PL

technologia zol-żel; domieszkowane układy polimerowe; kompozyty szkło/polimer; barwniki laserowe; lasery przestrajalne; nanocząstki; półprzewodniki

EN

sol-gel technology; doped polymeric systems; glass/polymer composites; laser dyes; tunable lasers; nanoparticles; semiconductors

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 51, nr 2
• Strony: 95--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 52 poz.

Twórcy

autor

Reisfeld R.

• Hebrew University, Department of Inorganic Chemistry, Jerusalem, 91904 Israel,

Bibliografia

• [l] Reisfeld R., et al.: Polym. Adv. Technol. 2004,15,291.
• [2] Reisfeld R.: "Optical Spectra and Chemical Bonding" in "Structure and Bonding77 (Eds.: Mingos D. M. R, Schonherr T.), Springer, Berlin 2003,106,209.
• [3] Reisfeld R.: "Sol-gel processed lasers", Chap. 12 in "Handbook of Sol-Gel Technolog”, vol. 3, (Ed. Summio Sakka), Kluwer Academic Publishers, Boston 2004, pp. 239.
• [4] Reisfeld R.: Opt. Mater. 1994, 4, l.
• [5] Avnir D., Levy D., Reisfeld R.: ]. Phys. Chem. 1984, 88, 5956.
• [6] Avnir D., Kaufman V. R., Reisfeld R.: Non-Cryst. Solids 1985, 74, 395.
• [7] Sakka S.: "Sol-gel coating films for optical and electronic application" in "Structure and Bonding", (Eds. Jorgensen C. K., Reisfeld R.), Springer-Verlag, Berlin 1996, vol. 85, l.
• [8] Brinker C. J., Scherer G. W.: "Sol-Gel Science”, Academic Press, London 1990.
• [9] Rabinovich E. M., Wood D. L.: "Better Ceramics Trough ChemistryII", (Eds. Brinker C. J., Clark D. E., Ulrich D. R.), Mat. Res. Soc., Pittsburgh, Pa. 1986, p. 251.
• [10] Pope R. J. P, Mackenzie J. D.: J. Non-Cryst. SoHds 1995,185, 87.
• [11] Yariv E., Reisfeid R., Saraidarov T., Axelrod E., Rysiakiewicz-Pasek E., Wodnicka K.: J. Non-Cryst. Solids 2002, 305, 354.
• [12] Zarzycki J., Prassas M. Phaippou J.: J. Matter. Sd. 1982,17, 3371.
• [13] Pope R. J. P, Mackenzie J. D.: "Better Ceramics Through Chemistry III”, (Eds. Brinker C. J., Clark D. E., Ulrich D. R.), Mat. Res. Soc., Pittsburgh, Pa. 1986, p. 809.
• [14] Reisfeid R., Gvishi R., Burshtein Z.: , J. Sol-Gel Sci. Technol. 1995,4,49.
• [15] Gvishi R,, Reisfeld R., Miron E„ Burshtein S.: Proc. SPIE 1993, 1972, 390.
• [16] Phillip G., Schmidt H.: ;. Non-Cryst. Solids 1984, 63, 283.
• [17] Lin H. T., Bescher E., Mackenzie J. D., Dai H., Stafsudd O. M. J. Mater. Sci. 1992, 27, 5523.
• [18] Boilot J. P, Biteau J., Chaput R, Gacoin T., Brun A., Dar-racq B., Georges P, Levy Y.: Pure Apll. Opt. 1998, 7, 169.
• [19] Yariv E., Schultheiss S., Saraidarov T., Reisfeld R.: Opt. Mater. 1999, 16, 29.
• [20] Reisfeld R., Yariv E., Minti H.: Opt. Mater. 1997,8,31.
• [21] Reisfeld R., Jorgensen C. K.: Excited state phenomena in vitreous materials" in "Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths", (Eds. Gschneid-ner K. A., Eyring North-Holland L.), Amsterdam 1987, vol. 9, l.
• [22] Reisfeld R., Brusilovsky D., Eyal M., Miron, E., Burshtein Z., Ivri J.: Chem. Phys. Lett. 1989, 160, 43.
• [23] Reisfeld R., Seybold G.: J. Luninesc. 1991, 48-49, 898.
• [24] Reisfeld R.: Opt. Mater. 2001, 16, l.
• [25] Yanagi H., Hishiki T., Tobitani T., Otomo A., Mashiko S.: Chem. Phys. Lett. 1998, 292, 332.
• [26] Shamrakov D., Reisfeid R.: Chem. Phys. Lett. 1993, 213, 47.
• [27] Zevin M., Reisfeld R.: J. Opt. Mater. 1997,8,37.
• [28] Lo D., Lam S. K., Ye C., Lam K. S.: Optics Commun. 1998, 156, 316.
• [29] Wu S., Dong W., Shu C.: Opt. Mater. 2000,15,167.
• [30] Zhang Q., Jiang Z.: Mater. Chem. Phys. 2001, 69, 95.
• [31] Yariv E., Reisfeld R.: J. Optic. Mater. 1999,13, 49.
• [32] Saraidarov T., Kazes M., Banin U. and Reisfeld R.:Blue Laser Dye Spectroscopic Properties Sol-Gel Inorganic-Organic Hybrid Films, Opt. Lett. 2006 (in print).
• [33] Reisfeld R., Zelner M., Saraidarov T., Minti H.: "Advances in Energy Transfer Processes", (Eds. Di Bartolo B., Chen X.), World Scientific, New Jersey, London, Singapore, Hong Kong 2001, pp. 341-358.
• [34] Minti H., Eyal M., Reisfeld R., Berkovic G.: Chem. Phys. Lett. 1991,183, 277.
• [35] Spanhel L., Arpac E., Shrnidt H.: J. Non-Cryst. Solids 1992, 147-148, 657.
• [36] Zelner M, Minti H., Reisfeld R., Cohen H., Tenne R.: Chem. Mater. 1997, 9, 2541.
• [37] Atta A. K., Biswas P. K., Ganguli D.: "Synthesis and optical characterization of Q-CdS in metal alkoxide based gel films network", Proceeding of National Laser Symposium, India 1994.
• [38] Efros Al. L., Efros A. L.: Fin. Techn. Poluprovodn. 1982,16,1209.
• [39] Brus J. L.: Chem. Phys. 1983, 79, 5566
• [40] Fojtik A., Weller H., Koch U„ Henglein A.: Ber. Bunsenges 1984, 88, 969.
• [41] Lifshitz E., Dag L, Litvin I., Hodes G., Gorer S., Reisfeld R., Zelner M., Minti H.: Chem. Phys. Letters. 1998, 288,188.
• [42] Alivisatos A. P: Science 1996, 277, 933.
• [43] Wang Y, Suna A., Mahler W., Kasowski R.: J. Chem. Phys. 1987, 87, 7315.
• [44] Lipovskii A. A., Kolobkova E. V., Olkhovets A., Petrikov V. D., Wise E: Physic E 2000, 5, 157,
• [45] Martucci A., Innocenzi P., Fick J., Mackenzie J. D.: J. Non-Crys. Solids 1999, 244, 55.
• [46] Sashchiuk A., Lifshitz E., Reisfeid R., Saraidarov T., Zelner M., Willenz A.: J. Sol-Gel Technol. 2002, 24, 31.
• [47] Kang I., Wise E: J.. Opt. Soc. Am. 1997, B 14,1632.
• [48] Martucci A., Fic J., Schell J., Battaglini G., Guglieimi M.: J. Appl. Phys. 1999, 86, 79.
• [49] Saraidarov T., Reisfeid R., Sashchiuk A., Lifshitz E.: J. Sol-Gel Sd. Technol. 2003, 26, 533.
• [50] Saraidarov T., Reisfeld R., Sashchiuk A., Lifshitz E.: J.. Sol-Gel Sd. Technol. 2005, 34,137.
• [51] Mokari T., Sertchook H., Aharoni A., Ebenstein Y, Avnir D., Banin U.: Chem. Mater. 2005, 17, 258.
• [52] Yang H., Zhang B., Wang X., Wang X., Li T., Xie S., Yao X.: J. Crystal Growth 2005, 280, 521.