热致变色铜配合物制备实验讲义_7860567

Cu(deen)2(X)2配合物的制备和热至变色性质

配合物中与金属离子配位的原子通常是氧或氮，配合物四配位的结构通常为四面体和平面正方形两种。利用配位取代反应把与金属离子配位能力弱的配位体（例如溶剂分子，H 2O, MeOH, EtOH 等）取代掉，而配位能力强的配体与金属离子结合形成一个新的配合物。

具有结构相变导致化合物热至变色的物质在防伪材料中得到广泛的应用。N ，N －二乙基乙二胺（N,N -diethylethylenediamine ，缩写deen ）合铜配合物Cu(deen)2(X)2由于配位的微观结构发生变化可以导致颜色变化。同类配合物相转变温度见下表。

一、实验目的

1．巩固学习无机制备的方法和基本操作。

2．熟练掌握非水溶剂中的溶解、沉淀、过滤等基本操作。

二、实验原理

理论上由于配位场不同导致配合物具有不同的颜色，Cu 配合物结构从低温相的平面四方形变成高温相变形四面体（如下图），颜色由桃红色变成蓝紫色。如果有条件可以通过固体紫外分光光度仪器对有色化合物吸收进行检测。

Cu 2+ + 2deen + 2X - = [Cu(deen)2]X 2 (s)

X = BF 4—， ClO 4—，NO 3—

分别称取一定量N ，N －二乙基乙二胺和铜盐在乙醇中溶解后混合，得到Cu(deen)2X 2沉淀，抽滤。将得到的样品进行热致变色实验研究。

注：Cu(C1O 4)2·6H 2O ，分子量370．53，蓝色三斜系晶体。熔点82℃，相对密度2．225，其无水物为浅绿色单斜系晶体。易溶于水，溶于乙醇和乙醚，易溶于丙酮。120℃分解。

Heated

Cooled

HC1O4 ：分子量100.46，含量70~72%，无色透明发烟液体。熔点-122℃，相对密度1．76。与水混溶。130℃以上爆炸。

三、仪器和药品

台秤，150mL烧杯1个，100mL烧杯2个，量筒，吸滤装置，100mL蒸发皿，玻璃棒。HClO4(70%), NaOH (2 mol·L-1), CuSO4·5H2O固体，N,N－二乙基乙二胺, 乙醇，无色透明胶带，吹风机，酒精灯

四、实验步骤

（一）制备高氯酸铜方法：

称2.5g CuSO4 5H2O（10mmol）转入150mL烧杯中，加约50 mL水溶解，在搅拌下加入15 mL 2 mol/L NaOH（25mmol）溶液，小火加热至沉淀变黑生成CuO，不断搅拌，煮沸15min。稍冷后，吸滤，用少量去离子水淋洗沉淀。用玻璃棒将氧化铜和滤纸一起转移到盛有10mL水的100mL蒸发皿中，滴加2mL高氯酸(20mmol=1.63mL)，微热至氧化铜溶解后将滤纸完整挑出（避免将滤纸捣碎），小火蒸发浓缩。冷却，抽滤，得到浅蓝色六水合高氯酸铜。此为关键步骤，浓缩时一定要小火微热，不断搅拌，尽量避免晶体在蒸发皿壁上析出（过热分解），浓缩至原体积的1/3可停止，静置10分钟观察有无晶体析出。

(二) 高氯酸双（二乙基乙二胺）合铜(II) 的制备

1、在干燥或用乙醇润洗的100mL烧杯中，称取1.85g（约5mmol）Cu(ClO4)2·6H2O 加入40ml无水乙醇，使用玻璃棒搅拌加速溶解，得到蓝色透明溶液。如制得的高氯酸铜不足1.85g，可相应减少乙醇用量。

2、在干燥或用乙醇润洗的100mL烧杯中量取10ml乙醇，用滴管滴加 1.16g （10mmol）N,N-二乙基乙二胺，溶解，得到淡黄色透明溶液。

3、将deen乙醇溶液在搅拌下缓慢加入Cu(ClO4)2的乙醇溶液中，立刻变为深蓝紫色，搅拌2-3分钟，再静止10分钟左右，静置观察容器底部有大量桃红色沉淀，上层仍为蓝色透明溶液。

4、将产品抽滤，称重，计算产率。

(三) 热至变色实验

将少量的高氯酸盐样品夹在胶带中，用电吹风稍微一吹，就可以看到由桃红色变成兰紫色。关掉电吹风，观察颜色变化情况。

四、思考题

1.试分析影响结晶过程的因素有哪些？

2.如果在浓缩结晶时将母液蒸干会有什么危害？

3.本次实验制备的配合物与水接触会怎样？为什么？

4.试分析热致变色物质可能的用途。

参考答案模拟电子技术实验指导书

实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 1?熟悉示波器，低频信号发生器和晶体管毫伏表等常用电子仪器面板，控制旋钮的名称，功能及使 用方法。 2?学习使用低频信号发生器和频率计。 3?初步掌握用示波器观察波形和测量波形参数的方法。 二、实验原理 在电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图 1 —1所示。接线时应注意，为防止外 界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。 交流奄伏表直流稳压电源 图1—1模拟电子电路中常用电子仪器布局图 1.低频信号发生器 低频信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最大可达20V（峰-峰值）。 通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。低频信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。 低频信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。 2.交流毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量正弦交流电压的有效值。为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上，然后在测量中逐档减小量程。 3.示波器 示波器是一种用途极为广泛的电子测量仪器，它能把电信号转换成可在荧光屏幕上直接观察的图象。示波器的种类很多，通常可分通用、多踪多线、记忆存贮、逻辑专用等类。 双踪示波器可同时观测两个电信号，需要对两个信号的波形同时进行观察或比较时，选用双踪示波器比较合适。 本实验要测量正弦波和方波脉冲电压的波形参数，正弦信号的波形参数是幅值u m、周期T （或频率f） 和初相；脉冲信号的波形参数是幅值4、周期T和脉宽T P。幅值U、峰峰值U P-P和有效值都可表示正弦量 U m、 1 的大小，但用示波器测U P-P较方便（用万用表交流电压档测得的是正弦量的有效值U斗）。由于频率f=丄, V2 T 所以测出周期T,即可算得频率。矩形脉冲电压，可用周期T,脉宽T P和幅值Un三个参数来描述。T P与T 之比称为占空比。 三、实验内容和步骤 1 .检查示波器

有机光致变色材料汇总

有机光致变色材料 有机光致变色现象发现至今已有100 多年的历史。1867年Fritzsche 观察到黄色的并四苯在空气和光作用下的褪色现象,所生成的物质受热时重新生成并四苯,变回原来的颜色。1876 年Meer 首先报道了二硝基甲烷的钾盐经光照发生颜色变化。Markward 于1899 年研究了1 ,42二氢22 ,3 ,4 ,42四氯萘212酮在光作用下生的可逆的颜色变化行为,并把这种现象称为光色互变。 20 世纪50年代Hirshberg 陆续报道了关于螺吡蝻类化合物受光照变色,在另波长的光照射下或热的作用下又能恢复到原来颜色的现象,并把上述现象称为光致变色现象(photochromism) 。 20 世纪80 年代螺噁嗪类、苯并吡喃类抗疲劳性较好的化合物的发现使得光致变色化合物研究真正兴起。目前,对光致变色化合物的研究主要集中在俘精酸酐、二芳基乙烯、螺吡喃、螺噁嗪以及相关的杂环化合物上,同时也在探索和发现新的光致变色体系。 光致变色现象 光致变色现象[6 ] 是指一个化合物(A) 在受到一定波长的光照

射时,可进行特定的光化学反应,获得产物(B) ,由于结构或电子组态的改变而导致其吸收光谱发生明显的变化;而在另一波长光的照射下或热的作用下,又能恢复到原来的形式。其典型的紫外- 可见吸收光谱和光致变色反应可 以用图1 - 1 定性描述 1 有机光致变色化合物的分类 1．1 有机光致变色化合物 有机光致变色材料种类繁多，反应机理也不尽相同，主要包括：①键的异裂，如螺吡喃、螺嗯嗪等；②键的均裂，如六苯基双咪唑等；③电子转移互变异构，如水杨醛缩苯胺类化合物等；④顺反异构，如周萘靛兰类染料、偶氮化合物等；⑤氧化还原反应，如稠环芳香化合物、噻嗪类等；⑥周环化反应，如俘精酸酐类、

《模拟电子技术实验》实验指导书

北方民族大学 Beifang University of Nationalities 《模拟电子技术实验》课程指导书 北方民族大学教务处

北方民族大学 《模拟电子技术实验》课程指导书 编著杨艺丁黎明 校审杨艺 北方民族大学教务处 二〇一二年三月

《模拟电子技术实验》课程是工科类大学二年级学生必修的一门实践类课程。实验主要设备包括模拟电子技术实验箱、信号发生器、示波器、数字万用表、交流毫伏表和直流电源等。 课程教学要求是：通过该课程，学生学会正确使用常用的电子仪器，掌握三极管放大电路分析和设计方法，掌握集成运放的使用及运算放大电路各项性能的测量，学会查找并排除实验故障，初步培养学生实际工程设计能力，学会仿真软件的使用，掌握工程设计的概念和步骤，为以后学习和工作打下坚实的实践基础。 《模拟电子技术实验》课程内容包括基础验证性实验，设计性实验和综合设计实践三大部分。 基础验证性实验主要包括仪器设备的使用、双极性三极管电路的分析、负反馈放大电路的测量等内容。主要培养学生分析电路的能力，掌握电路基本参数的测量方法。 设计性实验主要包括运算电路的实现等内容。主要要求学生掌握基本电路的设计能力。 综合设计实践主要包括项目的选题、开题、实施和验收等过程，要求学生能够掌握电子产品开发的整个过程，提高学生的设计、制作、调试电路的能力。 实验要求大家认真做好课前预习，积极查找相关技术资料，如实记录实验数据，独立写出严谨、有理论分析、实事求是、文理通顺、字迹端正的实验报告。 本书前八个实验项目由杨艺老师编写，实验九由丁黎明老师编写。全书由丁黎明老师提出课程计划，由杨艺老师进行校对和排版。参与本书课程计划制订的还有电工电子课程组的全体老师。 2012年3月1日

感温变色材料

感温变色材料Thermochromic Material 一．可逆感温变色材料的变色原理和结构： 感温变色颜料是一种随温度上升或下降而反复改变颜色的微胶囊。 可逆感温变色颜料是由电子转移型有机化合物体系制备的。电子转移型有机化合物是一类具有特殊化学结构的有机发色体系。在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变。这种变色物质不仅颜色鲜艳，而且可以实现从“有色===无色”和“无色===有色”状态的颜色变化,这是重金属复盐络合物型和液晶型可逆感温变色物质所不具备的。 微胶囊化的可逆感温变色物质称为可逆感温变色颜料(俗称：温变颜料,感温粉或温变粉)。这种颜料的颗粒呈圆球状，平均直径为2~7微米（一微米等于千分之一毫米）。其内部是变色物质，外部是一层厚约0.2~0.5微米既不能溶解也不会融化的透明外壳，正是它保护了变色物质免受其他化学物质的侵蚀。因此，在使用中避免破坏这层外壳是十分重要的。 二. 感温变色材料的基本色： 目前本公司生产的可逆感温变色颜料在显色状态有以下15个基本色： 1、感温变色颜料之间的互配和拼色: 因为可逆感温变色颜料在隐色状态时是无色的，这使得不同颜色/不同变色温度/不同系列的变色颜料之间可以互配和拼色，从而获得更加丰富多彩的变色效果。 2-1、感温变色颜料基本色之间的互配： 将基本色之间按一定比例互配，可以获得许多过渡色无色的变色效果。 例如： 2-2、感温变色颜料与普通颜料之间拼色： 可以获得色A 色B 的变色效果。 例如：

三、热敏变色颜料的类型： 1、热消色型（R系列）： 在低温时为有色状态，当温度升至设定值时颜料从有色变为无色。它的变色温度可根据用户需要在-20～80℃范围内设定:。R系列变色颜料的品种最多，色谱齐全，是最常用的变色颜料系列。其色～温关系曲线如图1所示： 图 1. R系列色～温关系曲线图 2. F系列色～温关系曲线 2、热发色型（F系列）： 其色～温特性与R系列正相反。在低温时为无色状态，当温度升至设定值时颜料从无色变为有色。它的发色温度区间为：60～65℃。其色～温关系曲线如图2所示。 四、感温变色材料的变色温度 1、感温变色温度 实际上，感温变色颜料的变色温度不是一个温度点，而是一个温度区间，也就是从变色开始至变色结束所包含的温度范围（T0～T1）。这个温度区间的宽度一般为4~6℃，有些变色精度较高的品种(窄区间品种，以“N”表示)其变色温度区间较窄，只有2~3℃。 通常，我们将等速升温过程中，变色基本完成时所对应的温度 T1 定义为该感温变色颜

一-----温致变色材料的制备

武汉大学化学与分子科学学院 -----课程实验报告 一、实验目的 了解温致变色材料的制备；了解温致变色的机理及影响因素 二、实验原理 有些物质在温度高于或低于某个特定温度区间会发生颜色变化，这种材料被叫做温致变色（thermochromic）材料。颜色随温度连续变化的现象称为连续温致变色，而只在某一特定温度下发生变化的现象称为不连续温致变色；而能够随温度升降，反复发生颜色变化的称为可逆温致变色，而随温度变化只能发生一次颜色变化的称为不可逆温致变色。温致变色材料已在工业和高新技术领域得到广泛应用，有些温致变色材料也用于儿童玩具和防伪技术中。温致变色的机理很复杂，其中无机氧化物的温致变色多与晶体结构的变化有关，无机配合物则与配位结构或水合程度有关，有机分子的异构化也可以引起温致变色。 四合铜二乙铵盐[(CH3CH2)2NH2]2CuCl4在温度较低时，由于氯离子与二乙基铵离子中氢之间的氢键较强和晶体场稳定化作用，处于扭曲的平面正方形结构。随着温度升高，分子内振动加剧，其结构就从扭曲的平面正方形结构变为扭曲的正四面体结构，相应地其颜色也就由亮绿色转变为黄色。可见配合物结构变化是引起系统颜色变化的重要原因之一。

本实验以CuCl2与二乙胺盐酸盐反应制备目标产物。 CuCl2 +2 (CH3CH2)2NH?HCl ＝ [(CH3CH2)2NH2]2CuCl4 四氯合铜二二乙胺盐易溶于乙醇，而在异丙醇中溶解度较小，易吸湿。二乙胺盐酸盐也可通过二乙胺与盐酸1:2反应制得。 胆甾型液晶具有螺旋结构，随着温度的变化，螺距会发生变化，因而干涉光的波长随之而变，也就引起反射光波长变化，导致温致变色现象。 三、实验仪器和药品 电子天平（精确至0.01g）；带塞锥形瓶1个；烧杯（250 mL）；量筒（10 mL，）；抽滤装置一套，干燥器（烘干箱）；小试管；橡皮筋；水银温度计 盐酸二乙基铵（(CH3CH2）2NH·HCl），异丙醇，生胶带，CuCl2?2H2O，经活化的3A/4A 分子筛 四、实验步骤 1．温致变色材料的制备 ①用电子天平秤取1.6g盐酸二乙基铵（白色晶状体），秤取1.7g（浅蓝色晶体，有部分结

模拟电子技术实验

实验2 单管放大电路 1.1 实验目的 (1) 熟悉电子元件和模拟电路实验箱。 (2) 掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。 (3) 学习测量放大器Q点，A v，r i，r o的方法，了解共射极电路的特性。 (4) 学习放大器的动态性能。 1.2 实验仪器与设备 示波器，信号发生器，交流毫伏表，数字万用表，模拟/数字电路实验箱。 1.3 预习要求 (1) 熟悉分压式偏置放大器的工作原理，了解元器件参数对放大器性能的影响。 (2) 熟悉放大器的动态及静态测量方法。 1.4 实验内容与步骤 （一）、连接直流电路，测量静态工作点 1．连接直流电路 (1)用万用表判断实验元件（三极管、电解电容、电阻、电位器）及实验所用导线的好坏。 (2) 连接分压式偏置放大器的直流通路，电路如图1-1所示，将R W的阻值调到最大100K。 图1-1 分压式偏置单管放大器的直流通路

（3）调节直流稳压电源电压输出调节旋钮，使其输出+12V(方法：用万用表直流电压档监测直流稳压电源输出端口，调节旋钮使万用表显示＋12 V) 2．调节静态工作点 接通稳压电源（方法：用红色导线连接直流稳压电源的正极与R W R C的公共点，用黑色导线连接直流稳压电源的负极与R B2 R E的公共点），调节R W使U CE=1/2 U CC，V BE=0.7V 测量晶体管各极对地电压U B、U C和U E，将测量结果和计算所得结果填入表1-1中。 U CE =U C-U E U BE =U B-U E I C = I E= U E /R E 表1-1 静态工作点实验数据 （二）、连接完整电路，测量动态参数 1.连接完整电路 图1-2 分压式偏置单管放大器原理图 注意：电解电容的极性。 3．电压放大倍数的测量 （1）接通函数信号发生器电源，调节函数信号发生器的频率调节旋钮和幅度调节旋钮，使函数信号发生器输出频率 f =1 kHz ，输出电压U S=10 mV （有效值）的交流信号（若输出不能达到10 mV，可调节输出衰减旋钮20～60 dB和幅度调节旋钮即可）。 注意：信号发生器输出交流信号的频率通过数码管显示即可读出来，输出交流信号的幅度必须使用晶体管毫伏表检测方可读出电压有效值。 （2）将信号发生器、示波器、晶体管毫伏表按图1-3接入。信号发生器的正极、示波

智能变色材料

智能变色材料 【摘要】：随着高新技术的不断发展，作为现代科技三大支柱之一的新材料技术业已成为世界各国学者们争相探索和研究的热点领域。材料技术是不同工程领域的共性关键技术，事实上，当代每一项重大的新技术的出现，几乎都有赖于新材料的发展。例如，导致电子技术革命的集成电路的发展，依赖于超纯半导体硅材料和化合物半导体材料的发展。进入2O世纪70年代以来，由于电子技术、通讯和控制技术等高技术含量行业的迅速堀起，要求材料的功能化、智能化、器件小型化的程度越来越高，使智能材料的研究更加受到人们的青睐。 功能材料通常可分为两大类：一类称为敏感材料，是对来自外界或内部的各种信息，如负载、应力、应变、振动、热、光、电、磁、化学和核辐射等信号之强度及变化具有感知能力的材料，可用来制造各种传感器；另一类称为驱动材料，是在外界环境或内部状态发生变化时，能对之作出适当的反应并产生相应的动作的材料，可用来制成各种执行器。气体、液体或固体中都可以观察到变色性，外界激发源可以是光、电、热和压力等。现在主要讲讲其中之一的变色材料。 【关键词】：智能材料、智能变色材料、光致变色、电致变色、热致变色 变色材料，顾名思义是可以变色的材料，而用术语描述则是在外界激发源的作用下，一种物质或一个体系发生颜色明显变化的现象称为变色性。在气体、液体或固体中都可以观察到变色性，外界激发源可以是光、电、热和压力等。 变色材料主要分为光致变色、电致变色、热致变色。 1.光致变色 光致变色(photochromism)现象是指一个化合物(A) 在受到一定波长的光辐照下，可进行特定的化学反应，获得产物(B)，由于结构的改变导致其吸收光谱发生明显的变化(发生颜色变化)，而在另一波长的光照射下或热的作用下，又能恢复到原来的形式。这种在光的作用下能发生可逆颜色变化的化合物，称为光致变色化合物。 现在光致变色在很多方面都有应用：在汽车工业方面，变色材料可用于制作变色车窗玻璃、变色油漆，尤其是变色车窗。其原理是当作用在玻璃上的光强、光谱组成、温度、热量、电场或电流产生变化时，玻璃的光学性能将发生相应的变化，从而使其在部分或全部太阳能光谱范围内从一个高透过状态变为部分反射或吸收状态，使玻璃发生变色反应,也可根据需要动态地控制穿透玻璃的能量；还有光致变色材料的防伪应用，一般是通过制成光致变色防伪油墨及防伪纸来实现的。其原理是将具有光色效应的材料通过混合于树脂液等粘合剂中，然后再涂布在纸基上，利用光致变色材料的可逆变色特性来鉴别真伪；光致材料还用于装饰和防护包装材料，比如：用作指甲漆、漆雕工艺品、T恤衫、墙壁纸等装饰品。为了适应不同的需要，可将光致变色化合物加入到一般油墨或涂料用的胶粘剂、稀释剂等助剂中混合制成丝网印刷油墨或涂料，还可将光致变色化合物制成包装膜、建筑物的调光玻璃窗、汽车及飞机的屏风玻璃等。 2.电致变色 电致变色是指在电流或电场的作用下，材料发生光吸收或光散射，从而导致颜色产生可逆变化的现象。 电致变色在实际中应用特性为:①具有良好的电化学氧化还原可逆性;②颜色变化的响 应时间快;③颜色的变化应是可逆的;④颜色变化灵敏度高有较高的循环寿命;⑤有一定的储存记忆功能;⑥有较好的化学稳定性。在生活中多用于玻璃变色的制造。 变色玻璃是利用电致变色材料特性由基础玻璃和电致变色材料构造的玻璃装置，可通过“电开关”实现对通过光、热的动态调节，也称为智能窗(Smart window) 或敏感窗。例如：

热致变色

Fibers and Polymers 2007, Vol.8, No.2, 234-236 234 Effect of Alkyl Chain Length on Thermochromism of Novel Nitro Compounds Sang Cheol Lee *, Y oung Gyu Jeong, Suk Hyun Jang, and Won Ho Jo 1 School of Advanced Materials and Systems Engineering, Kumoh National Institute of Technology, Kumi 730-701, Korea 1 Hyperstructured Organic Materials Research Center and School of Materials Science and Engineering, Seoul National University, Seoul 151-742, Korea (Received November 21, 2006; Revised February 16, 2007; Accepted March 19, 2007) Abstract: A series of novel nitro compounds containing different alkyl chain length (x=2~5), 1,5-bis(hydroxyalkylamino)-2,4-dinitrobenzene (BDBx), are synthesized and their thermochromic behavior is investigated by using differential scanning calorimetry and optical microscopy. All the BDBx crystals synthesized show yellow color at room temperature. BDBx (x=2~4) samples display orange color even in the solid when heated above respective thermochromic transition temperature,while the yellow color of BDB5 changes to orange with melting. The orange color of BDBx crystals returns to yellow when cooled down to room temperature, indicating that the thermochromic behavior of BDBx is reversible. The thermochromic transition temperatures of BDBx crystals are found to be decreased with increasing the alkyl chain length, exhibiting even-odd fluctuation. Keywords: Thermochromism, Thermochromic transition temperature, Even-odd fluctuation The reversible or irreversible color change of organic compounds under the stimulus of heat is referred to as thermochromism [1,2]. The thermochromic organic compounds have received special attention in various applications such as smart dyes, temperature-indicating devices, temperature sensitive light filters, optical switching, imaging systems, etc [1,3,4].Among thermochromic organic compounds, spiroheterocyclic compounds [5-7], Schiff base [8-11], and overcrowded ethyl-enes [12,13] have been extensively investigated. As a result,it was revealed that their thermochromism occurs via an equilibrium process between two isomeric molecular species.For instance, the thermochromic behavior of spiroheterocyclic compounds such as spiropyrans and spirooxazines has been identified to be associated with a thermally sensitive equilibrium between the spiroheterocyclic form and the quasi-planar open merocyanine-like structure formed by ring opening via the C-O bond breaking [1,2]. We have recently introduced a novel thermochromic nitro compound, 1,5-bis(hydroxyethylamino)-2,4-dinitrobenzene (BDB2), and investigated its thermochromic mechanism in the solid state [14]. The yellow color of BDB2 at room tem-perature changed to orange in the solid state when heated.The yellow color is recovered when cooled again. From the results of X-ray diffraction, thermal data, visible and infrared spectra, it was suggested that the reversible thermochromic behavior of BDB2 stems from the crystal-to-crystal transition accompanying the configurational transformation between nitro-form and acid-form via the intramolecular hydrogen transfer. In this communication, we report the synthesis and thermochromism of 1,5-bis(hydroxyalkylamino)-2,4-dinitro-benzene (BDBx, where x means the number of methylene group) with a variety of alkyl chain lengths (x=2~5), whose chemical structure is shown in Figure 1. The influence of alkyl chain length on thermochromic behavior of BDBx crystals is investigated by means of differential scanning calorimetry and optical microscopy. A series of BDBx with different alkyl chain length (x=2~5) were synthesized via two steps in the laboratory. In the first step, m -dichlorobenzene (50g, 0.34 mol) was reacted with KNO 3 (70g, 0.693 mol) in a concentrated H 2SO 4 solution (250m l ) at 130o C for 1 hr. The reaction product of 2,6-dichloro-3,5-dinitrobenzene was filtrated, dissolved in a boiling 95% ethanol (1000m l ), and recrystallized at 0o C for 24 hrs. In the second step, 2-amino-1-ethanol (23g), 3-amino-1-protanol (28.3g), 4-amino-1-butanol (33.5g), and 5-amino-1-pentanol (34.7g) were dissolved in ethanol (50m l ),respectively, and then each solution was dropwisely added into 2,6-dichloro-3,5-dinitrobenzene (20g, 0.084mol) in ethanol solution (250m l ). Each mixed solution was stirred for 4 hrs to complete the reaction between 2,6-dichloro-3,5-dinitrobenzene and aminoalcohol. The crude products of BDBx with different alkyl chain length were filtrated and purified by recrystalli-zation in ethanol solution. Sample codes for BDBx (x=2~5)crystals prepared in this study are denoted as BDB2, BDB3,BDB4 and BDB5, respectively, depending on the alkyl chain length. Here, it should be mentioned that each BDBx consists of only one crystal structure, which is confirmed by X-ray diffraction method. Previously, we found that BDB2 exists *Corresponding author: leesc@kumoh.ac.kr Figure 1. Chemical structure of 1,5-bis(hydroxyalkylamino)-2,4-dinitrobenzene (BDBx). Communication

模拟电子技术实验指导书

实验一 基尔霍夫定律的验证 基尔霍夫定律是电路的基本定律，它适用于任何集总参数电路。任意一个集总参数电路中各支路电流以及每个元件两端的电压都应该能够满足基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。 2.1.1 基尔霍夫定律的基本原理 1. 基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电流定律描述电路中各电流的约束关系，又称为节点电流定律。基尔霍夫电流定律（KCL ）指出：在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点流出（或流入）该结点电流的代数和等于零，即： ∑==m k t i 1 0)(，或∑∑出 入 ＝i i (2.1.1) 基尔霍夫电流定律（KCL ）不仅适用于 电路节点，还可以推广运用于电路中包围多 个结点的任一闭合面。例如，如图2.1.1所示， 封闭面所包围的局部电路，有3条支路与电路 的其他部分相连接，其电流分别为I 1、I 2、I 3， 依基尔霍夫电流定律（KCL ）有：I 3= I 1+ I 2。 图2.1.1 基尔霍夫电流定律的推广 2. 基尔霍夫电压定律 基尔霍夫电压定律描述了电路中元件电压的约束关系。基尔霍夫电压定律（KVL ）指出：在集总参数电路中，任意时刻，沿任意闭合路径绕行，各元件电压的代数和为零，即： ∑==m k t v 1 0)(，或∑∑升 降 ＝v v (2.1.2) 2.1.2 基尔霍夫定律仿真分析 仿真电路如图2.1.2所示。 1. 理论分析 根据基尔霍夫定律，可以列出图2.1.2所示 电路的KCL 和KVL 方程： ? ? ?=?+?=++015-18020 022121R R R R I I I I (2.1.3) 解方程得：I R 1=-6A ，I R 2=4A ，从而得到 R 1两端电压V R 1=-120V ，R 2两端电压V R 2=60V 。 图2.1.2 基尔霍夫定律仿真电路 2. 仿真步骤 (1) 依次点击Multisim 11元件工具条上的“Place Source s\Power Sources\DC_Power”放置直流电压源，“Place Sources \Signal_Current Sources\DC_Current”放置直流电流源，“Place I1 I2 I3 R1R2 R3R5 R4

模拟电子技术实验报告

姓名：赵晓磊学号：1120130376 班级：02311301 科目：模拟电子技术实验B 实验二：EDA实验 一、实验目的 1.了解EDA技术的发展、应用概述。 2. 掌握Multisim 1 3.0 软件的使用，完成对电路图的仿真测试。 二、实验电路

三、试验软件与环境 Multisim 13.0 Windows 7 (x64) 四、实验内容与步骤 1.实验内容 了解元件工具箱中常用的器件的调用、参数选择。 调用各类仿真仪表，掌握各类仿真仪表控制面板的功能。 完成实验指导书中实验四两级放大电路实验（不带负反馈）。 2.实验步骤 测量两级放大电路静态工作点，要求调整后Uc1 = 10V。 测定空载和带载两种情况下的电压放大倍数，用示波器观察输入电压和输出电压的相位关系。 测输入电阻Ri，其中Rs = 2kΩ。 测输出电阻Ro。 测量两级放大电路的通频带。 五、实验结果 1. 两级放大电路静态工作点 断开us，Ui+端对地短路

2. 空载和带载两种情况下的电压放大倍数接入us，Rs = 0 带载： 负载： 经过比较，输入电压和输出电压同相。 3. 测输入电阻Ri Rs = 2kΩ，RL = ∞ Ui = 1.701mV

Ri = Ui/(Us-Ui)*Rs = 11.38kΩ 4. 测输出电阻Ro Rs = 0 RL = ∞，Uo’=979.3mV RL = 4.7kΩ，Uo = 716.7mV Ro = (Uo’/Uo - 1)*R = 1.72kΩ 5. 测量两级放大电路的通频带电路最大增益49.77dB 下限截止频率fL = 75.704Hz 上限截止频率fH = 54.483kHz 六、实验收获、体会与建议

热致变色油墨又称温变油墨

热敏油墨 热致变色油墨又称温变油墨、示温油墨、热敏油墨。它可以随环境温度的变化而迅速改变颜色，从而使被着色物体具有动态变化的色彩效果。 热敏（温变）油墨的变色原理:热敏（温变）油墨是指在温度变化（升温或降温）时，所印刷的图文信息能够根据不同的温度而表现出不同颜色效果的油墨。 热敏油墨的主要组分是变色颜料、填料和连结料。其变色功能主要取决于变色颜料，颜料加热前后出现的颜色变化截然不同，并以此作为判断票证真伪的依据。 众所周知，颜料受热发生颜色变化的品种不胜枚举，但作为热敏油墨的颜料必须具备下列条件： 1 ）对热作用要敏感，在常温下有固定明显的颜色，且达到预定温度时变色迅速； 2 ）有明显的变色界限，即变色温度区间要窄，变色前后色差 要大； 3 ）受外界环境影响要小，在光照、潮湿气候条件下性能稳定，不分解、不退色； 4）印刷性能好，如颜色、着色力、迅速干燥能力、遮盖力、耐光、耐热、耐酸、耐碱、不渗印等； 5）检验方便，对于热致变色防伪标识，检验时需要热源，常见的有

打火机、火柴、手温、摩擦等，因而变色温度要选择合适。 热敏性油墨的两个有代表性的例子是液晶和白染料性热敏油墨。热敏性油墨比较常用的是液晶型的，目前液晶被应用在很多产品上，包括鱼缸里的温度计、压力测试计、体温计。但是液晶型的油墨生产很难控制，而且还要求很高的专业操手。我们来看一下另外一种热敏性油墨—白染料性热敏油墨。白染料性热敏油墨由于改变油墨颜色的方式很独特，它们的应用也很广泛，其中有安全印刷，新型图文标签、产品商标、专用广告以及纺织品。另外它还有很多别的用途，例如用在一些特殊功能印刷上。当糖浆被加热到一定温度时，糖浆的标签就会有特殊的变化。白染料性热敏油墨在正常温度下，它显现的是一种颜色，当被加热以后，它就会变成无色。3~6 ℃改变就会产生一个颜色变化，这样白染料就适合了一些新的项目以及不要求显示精确温度变化数据的产品。正是由于这个原因，液晶热敏性油墨而不是白染料性油墨被应用在温度计生产中。一些产品用白染料热敏性油墨印刷会从一个颜色变到另外一种颜色，而不是从有色过渡到无色，通常通过一个由白染料性油墨和不变色的油墨组分组成的油墨就可以达到这 个要求。例如，油墨制造商通过把一个蓝色白染料性油墨加入到黄色油墨中就可以得到绿色油墨。在正常状态下，印刷油墨的表层是绿色的，而当加热时，它就变为黄色了，白染料组分则变成无色了。白染料油墨可以在不同温度范围内改变颜色，从-25~66 ℃，而且它呈现颜色的范围也很广泛。 从热力学角度，可将热敏（温变）油墨分为不可逆和可逆2 类。

热致变色示温材料

热致变色示温材料 现在工业和科学技术的发展要求测温技术简单、快速、方便准确, 新型的示温 材料便应运而生, 它们可以用在难以处理的危险地区或暂时不能接近的地方。国内外研制示温材料多年, 并已取得相当成就, 开发了许多用于示温的在温度变化时 颜色产生明显改变的热色性材料。目前, 科学家们已在无机物、有机物、聚合物以及液晶等各类化合物中发现大量具有热致变色特性的物质, 它们的颜色变化人们 通过肉眼即可观察到, 热色性材料主要用于合成新型的可变色颜料或示温涂料。 2 示温涂料 示温涂料主要包括相变涂料和色变涂料, 相变涂料大致分为以下几种。一种是通过选用规定温度下能熔融的结晶物质作温度指示剂, 利用熔融前后涂层颜色发 生变化来测定物体表面温度。某些物质在室温下是固体状态时呈乳白色, 温度升高达到熔点时, 该物质熔化, 变成无色透明状态, 例如硬脂酸盐熔融成无色透明液体, 如果把它们涂到深色物体上, 低于100℃是白色,高于100℃时会呈现物体本来的颜色。另一种是吸收型, 选用具有固定熔点的热敏物质与有色颜料混合, 达到熔点温度时, 由于有色颜料吸附, 体系颜色发生变化, 达到测温目的。例如, 二甲基氨苯偶氮苯15份,二氧化钛4.5份,二甲基纤维素2.5份, 水, 于114℃下熔融, 由黄色变为橙色。还有一些熔融物质, 如脂肪族高级醇类, 脂肪酸类, 氨基酸, 酯、醚等在某一温度发生凝固熔融现象, 控制显色剂成分的电子接受反应, 使其可逆 变色; 例如当高级脂肪醇在孔雀绿内酯和4—羟基香豆素混合制成可逆示温涂料时, 其显色消色是随生成物凝固熔融而产生的, 低温时变色剂孔雀绿内酯供给4—羟基 香豆素电子而显色, 而在高温时发生熔融, 孔雀绿内酯保留电子而成很淡的颜色。其变色温度是组成物中熔融性化合物的熔点附近的温度, 熔融性物质是起显色与 消色的作用而存在, 能作为熔融性化合物的物质很多, 主要是有机化合物, 其中 脂肪族高级醇类更好。这类示温涂料组分之一的电子给予组分是具有释放电子性和

参考答案 模拟电子技术实验指导书(2012)

实验一 常用电子仪器的使用 一、 实验目的 1．熟悉示波器，低频信号发生器和晶体管毫伏表等常用电子仪器面板，控制旋钮的名称，功能及使 用方法。 2．学习使用低频信号发生器和频率计。 3．初步掌握用示波器观察波形和测量波形参数的方法。 二、实验原理 在电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1—1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。 图1—1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图 1． 低频信号发生器 低频信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最大可达20V （峰-峰值）。通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。低频信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。 低频信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。 2．交流毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量正弦交流电压的有效值。为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上，然后在测量中逐档减小量程。 3．示波器 示波器是一种用途极为广泛的电子测量仪器，它能把电信号转换成可在荧光屏幕上直接观察的图象。示波器的种类很多，通常可分通用、多踪多线、记忆存贮、逻辑专用等类。 双踪示波器可同时观测两个电信号，需要对两个信号的波形同时进行观察或比较时，选用双踪示波器比较合适。 本实验要测量正弦波和方波脉冲电压的波形参数，正弦信号的波形参数是幅值U m 、周期T （或频率f ）和初相；脉冲信号的波形参数是幅值U m 、周期T 和脉宽T P 。幅值U m 、峰峰值U P-P 和有效值都可表示正弦量的大小，但用示波器测U P-P 较方便(用万用表交流电压档测得的是正弦量的有效值U= 2 m U )。由于频率f= T 1 , 所以测出周期T ，即可算得频率。矩形脉冲电压，可用周期T ，脉宽T P 和幅值U m 三个参数来描述。T P 与T 之比称为占空比。 三、 实验内容和步骤

电致变色材料研究进展

电致变色材料研究进展 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

电致变色材料研究进展摘要电致变色材料是目前公认的最有发展前途的智能材料之一。本文简述 了电致变色机理及特点，简要介绍了无机电致变色材料（WO3）和有机电致变色 材料（氧化还原型化合物、金属有机螯合物、导电聚合物）这两种不同类型的变 色材料，电致变色材料的应用前景和发展方向及其研究现状。 关键词电致变色无机电致变色材料有机电致变色材料应用现状 变色现象是指物质在外界环境的影响下，而产生的一种对光的反应的改变。 这种现象普遍存在于自然界中，比如变色龙，它的体色会随着周围环境的变化而 改变。人们感兴趣的是一类具有可逆变色现象的物质，即可利用一定的外界条件 将它们的颜色进行改变并且在另外一种条件下将其还原。目前发现的变色现象主 要有4 类: 电致变色、光致变色、热致变色和压致变色，其中又以电致变色研究得最为深入。 电致变色是指在外接电压或者电流的驱动下，物质发生电化学氧化还原反应 而引起颜色变化的现象。即在外加电场作用下，物质的化学性能（透射率、反射 率等）在可见光范围内产生稳定的可逆变化。其主要特点有以下几点：( 1) 电 致变色材料中电荷的注入与抽出可以通过外界电压或电流的改变而方便地实现， 注入或抽出电荷的多少直接决定了材料的致色程度，调节外界电压或电流可以控 制电致变色材料的致色程度; ( 2) 通过改变电压的极性可以方便地实现着色或 消色; ( 3) 已着色的材料在切断电流而不发生氧化还原反应的情况下，可以保 持着色状态，即具有记忆功能。因此，电致变色材料应满足以下各个方面的要求: (1) 具有良好的电化学氧化还原可逆性; (2) 颜色变化的响应时间快; (3) 颜色 的变化是可逆的; (4) 颜色变化的灵敏度高; (5) 有较高的循环寿命; (6) 有一

模拟电子技术实验

实验一共射极单管放大电路的研究 1. 实验目的 （1）学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响； （2）掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法； （3）熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 2. 实验设备与器材 实验所用设备与器材见表1.1。 表1.1 实验4.1的设备与器材 序号名称型号与规格数量备注 1 实验台1台 2 双踪示波器0～20M 1台 3 电子毫伏表1只 4 万用表1只 5 三极管1只 6 电阻1kΩ/0.25W 1只R e 7 电阻 2.4kΩ/0.25W 2只R S、R c、R L 8 电阻20kΩ/0.25W 1只R b1、R b2 9 电阻500kΩ/0.25W 1只R b2 10 铝电解电容10μF/25V 2只C1、C2 11 铝电解电容50μF/25V 1只C e 3. 实验电路与说明 实验电路如图1.1所示，为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i后，在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大。安装电路时，要注意电解电容极性、直流电源正负极和信号源的极性。 图1.1 共射极单管放大器实验电路

I c/mA U ce/V u0波形失真情况管子工作状态 2.0 (5) 测量最大不失真输出电压的幅度 置R C＝2.4kΩ，R L＝2.4kΩ，调节信号发生器输出，使U s逐渐增大，用示波器观察输出信号的波形。直到输出波形刚要出现失真而没有出现失真时，停止增大U s，这时示波器所显示的正弦波电压幅度，就是放大电路的最大不失真输出电压幅度，将该值记录下来。然后继续增大U s，观察输出信号波形的失真情况。 5. 实验总结与分析 （1）用理论分析方法计算出电路的静态工作点，填入表1.2中，再与测量值进行比较，并分析误差的原因。 （2）通过电路的动态分析，计算出电路的电压放大倍数，包括不接负载时的A u、A us以及接上负载时的A u、A us。将计算结果填入表1.3中，再与测量值进行比较，并分析产生误差的原因。 （3）回答以下问题： ①放大电路所接负载电阻发生变化时，对电路的电压放大倍数有何影响？ ②怎样用测量信号电压的方法来测量放大电路的输入电阻和输出电阻？ （4）心得体会与其他。