【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能材料，尤其是涉及一种含bi掺杂tio2的光响应纳米材料、可逆变色油墨、可逆变色纤维及制备方法。
技术介绍
1、变色科技与传统服饰的结合开发的变色服装促进了潮流服饰的更新换代。然而现有变色服装的变色，大多基于有机染料在外界光或热直接刺激下所产生的颜色变化，这种直接刺激往往容易造成有机染料的氧化分解，降低服装变色稳定性和使用寿命。现有的可重写智能材料大多是在外加热源下加热使之再着色。然而，使用外加热源会造成聚合物基材的热降解，缩短其使用寿命。
2、半导体纳米材料的大量掺杂可以产生一个浅层供体能级，引入“额外的”自由电子来维持电荷中性，从而产生强大的局部表面等离子体共振(lspr)效应，从而显著提高其光吸收强度和范围。利用缺陷半导体在不同光照下的不同响应，间接地作用于染料变色，通过间接刺激达到光控变色/再着色的目的，有效地避免了光或热直接作用于染料上，大幅度提高变色稳定性和使用寿命。因此开发基于半导体作为功能材料的变色体系能够促进光致变色服装的发展。
3、光致变色服装的实现基础就是响应光变色的油墨开发和智能变色纤维的制备，将油墨混纺入纤维后，纤维能够响应不同波段的光产生变色效果仍是智能变色纤维领域的难点。
4、因此，有必要研制出不需要外加热源进行再着色的新型光致变色系统及将其应用于可重写智能材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含bi掺杂tio2的光响应纳米材料、可逆变色油墨、可逆变色纤
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术提供一种含bi掺杂tio2的光响应纳米材料的制备方法，将ticl4和bicl3溶解于乙醇和乙二醇混合溶液中，随后将混合溶液转移到高温高压反应釜中，在180℃反应10-20h，待反应完成获得bi掺杂tio2纳米材料。
4、本专利技术还提供一种含bi掺杂tio2的光响应纳米材料。
5、本专利技术还提供一种含bi掺杂tio2的光响应可逆变色油墨的制备方法，在去离子水中加入上述的含bi掺杂的tio2纳米材料，均匀混合得到bi掺杂tio2水溶液；再向水溶液中加入可逆显色指示剂，混合均匀后获得变色油墨。
6、进一步地，所述可逆显色指示剂为氧化还原染料，所述氧化还原染料包括中性红、亚甲基绿或亚甲基蓝；
7、所述bi掺杂tio2水溶液的浓度为1.0-50.0mg/ml,所述可逆显色指示剂的浓度为0.1-10.0mg/ml。
8、本专利技术还提供一种含bi掺杂tio2的光响应可逆变色油墨，所述变色油墨经波长为365-450nm的光照射1～600s后变为无色，再经波长为600-900nm的光照射1～600s后变为原色。
9、本专利技术还提供一种含bi掺杂tio2的光响应可逆变色纤维的制备方法，将上述的含bi掺杂tio2的变色油墨和含pva的聚合物溶液混合得到纺丝液，再通过湿法纺丝技术得到的光响应可逆变色纤维。
10、进一步地，所述含pva的聚合物溶液通过将pva和海藻酸钠溶解于有机溶剂中获得；
11、所述有机溶剂为二甲基亚砜、乙二醇或甲醇；
12、所述pva的浓度为0.1-10.0％wt，海藻酸钠的浓度为0.001-5.0％wt。
13、进一步地，所述湿法纺丝技术的制备流程包括纺丝、湿热拉伸、上油、干热拉伸、应力平衡、上油、二次延伸、热定型和卷装收集；
14、所述湿热拉伸过程中使用的定型凝固浴为丙酮和cacl2水溶液的混合液或为na2so4和naoh的混合液；
15、所述丙酮和cacl2水溶液的比例为0.5-2％wt，cacl2水溶液的浓度为1-10％wt；
16、所述na2so4和naoh的比例为0.5-2％wt。
17、进一步地，所述纺丝液中含bi掺杂tio2变色油墨的含量为1-3％wt。
18、本专利技术还提供一种含bi掺杂tio2的光响应可逆变色纤维，所述含bi掺杂tio2的可逆变色纤维经波长为365-450nm的光照射1～600s后变为无色，再经波长为600-900nm的光照射1～600s后变为原色。
19、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
20、1、本专利技术制备的含bi掺杂tio2的可逆变色油墨和可逆变色纤维均具有双波段光响应可逆变色性能，且可逆变色纤维能进行远程打印和擦除，可控性高，性能稳定，可重复使用。
21、2、本专利技术制备的含bi掺杂tio2的可逆变色纤维用激光笔书写，在常温下就可进行变色和再着色过程，无需加热，方便快捷，且性能稳定。
22、3、本专利技术制作过程简单，没有产生有毒气体，利于环境的保护。
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1.一种含Bi掺杂TiO2的光响应纳米材料的制备方法，其特征在于，将TiCl4和BiCl3溶解于乙醇和乙二醇混合溶液中，随后将混合溶液转移到高温高压反应釜中，在180℃反应10-20h，待反应完成获得Bi掺杂TiO2纳米材料。
2.一种如权利要求1所述的制备方法获得的含Bi掺杂TiO2的光响应纳米材料。
3.一种含Bi掺杂TiO2的光响应可逆变色油墨的制备方法，其特征在于，在去离子水中加入如权利要求2中所述的含Bi掺杂的TiO2纳米材料，均匀混合得到Bi掺杂TiO2水溶液；再向水溶液中加入可逆显色指示剂，混合均匀后获得变色油墨。
4.根据权利要求3所述的一种含Bi掺杂TiO2的光响应可逆变色油墨的制备方法，其特征在于，所述可逆显色指示剂为氧化还原染料，所述氧化还原染料包括中性红、亚甲基绿或亚甲基蓝；
5.一种如权利要求3-4中任一所述的制备方法得到的含Bi掺杂TiO2的光响应可逆变色油墨，其特征在于，所述变色油墨经波长为365-450nm的光照射1～600s后变为无色，再经波长为600-900nm的光照射1～600s后变为原色。p>
6.一种含Bi掺杂TiO2的光响应可逆变色纤维的制备方法，其特征在于，将如权利要求5所述的Bi掺杂TiO2的变色油墨和含PVA的聚合物溶液混合得到纺丝液，再通过湿法纺丝技术得到的光响应可逆变色纤维。
7.根据权利要求6所述的一种含Bi掺杂TiO2的光响应可逆变色纤维的制备方法，其特征在于，所述含PVA的聚合物溶液通过将PVA和海藻酸钠溶解于有机溶剂中获得；
8.根据权利要求6所述的一种含Bi掺杂TiO2的光响应可逆变色纤维的制备方法，其特征在于，所述湿法纺丝技术的制备流程包括纺丝、湿热拉伸、上油、干热拉伸、应力平衡、上油、二次延伸、热定型和卷装收集；
9.根据权利要求6所述的一种含Bi掺杂TiO2的光响应可逆变色纤维的制备方法，其特征在于，所述纺丝液中含Bi掺杂TiO2变色油墨的含量为1-3％wt。
10.一种如权利要求6-9任一所述的制备方法得到的含Bi掺杂TiO2的光响应可逆变色纤维，其特征在于，所述含Bi掺杂TiO2的可逆变色纤维经波长为365-450nm的光照射1～600s后变为无色，再经波长为600-900nm的光照射1～600s后变为原色。
...【技术特征摘要】
1.一种含bi掺杂tio2的光响应纳米材料的制备方法，其特征在于，将ticl4和bicl3溶解于乙醇和乙二醇混合溶液中，随后将混合溶液转移到高温高压反应釜中，在180℃反应10-20h，待反应完成获得bi掺杂tio2纳米材料。
2.一种如权利要求1所述的制备方法获得的含bi掺杂tio2的光响应纳米材料。
3.一种含bi掺杂tio2的光响应可逆变色油墨的制备方法，其特征在于，在去离子水中加入如权利要求2中所述的含bi掺杂的tio2纳米材料，均匀混合得到bi掺杂tio2水溶液；再向水溶液中加入可逆显色指示剂，混合均匀后获得变色油墨。
4.根据权利要求3所述的一种含bi掺杂tio2的光响应可逆变色油墨的制备方法，其特征在于，所述可逆显色指示剂为氧化还原染料，所述氧化还原染料包括中性红、亚甲基绿或亚甲基蓝；
5.一种如权利要求3-4中任一所述的制备方法得到的含bi掺杂tio2的光响应可逆变色油墨，其特征在于，所述变色油墨经波长为365-450nm的光照射1～600s后变为无色，再经波长为600-900nm的光照射1～600s后变为原色。
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