85、功能性染料：从传统到高科技的多彩跨越

功能性染料：从传统到高科技的多彩跨越

1. 功能性染料概述

传统有机染料自 1856 年第一种商业合成染料“苯胺紫”问世以来，一直用于纺织品染色。而“功能性染料”这一术语于 1981 年由日本学者首次提出，它源于与高科技应用相关的染料化学领域的研究兴趣和活动。如今，功能性染料指的是紫外线（UV）特别是红外线（IR）活性分子，专为电子材料、电子设备、复制技术等高科技领域应用而设计，与传统染料有所不同。

2. 功能性染料的相互作用

在探讨功能性染料的各种应用之前，有必要了解它们与各种因素的相互作用，这些相互作用使每种应用都具有特定的现象。功能性染料被设计用于与电磁辐射、pH 值、电、热、压力甚至摩擦力相互作用。
- 电磁辐射 ：功能性染料与近紫外（300 - 400 nm）、可见光（400 - 700 nm）和近红外（700 - 1500 nm）区域的电磁辐射相互作用，以产生高科技应用所需的各种效果。选择性吸收不可见辐射（如紫外线和红外线）在光学数据存储、计算机直接制版、安全和印刷等应用中也很重要。电磁辐射引起的颜色变化称为光致变色，这是一种化合物在具有不同吸收光谱（即不同颜色）的两种状态之间进行可逆变化的化学过程。虽然光致变色在传统纺织品染料中是不希望出现的，但它广泛应用于眼镜和光学数据存储等领域。指示染料可能是颜色变化效应最常见的例子。当分子处于激发态（通常通过吸收光子实现）时，将部分或全部多余能量以光的形式释放而不是通过正常的热损失弛豫模式，就会发生发光现象。从第一激发单重态到基态单重态的发光称为荧光，荧光在生物应用、激光染料、发光显示器以及提供鲜艳明亮的染料（特别是用于喷墨打印）方面非常重要。
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