光致变色是一种光在两个结构异构体之间的可逆转换，其可以在光照射下改变各种物理、化学和生物性质。迄今为止，人们已经报道了许多有机和无机材料的光致变色材料。

近日，日本京都大学Kim Hyeon-Deuk，神户大学Yasuhiro Kobori，立命馆大学Yoichi Kobayashi报道了一种具有持久且几乎不依赖温度（在298-328 K）的T型光致变色的胶体Cu掺杂的ZnS纳米晶（NCs）。

文章要点

1）紫外线照射后，Cu掺杂的 ZnS NC粉末的颜色从浅黄色变为深灰色，并且在停止光照射后的数十秒至数分钟的时间范围内，颜色变为浅黄色，而溶液中的脱色反应加速至亚毫秒级。这种脱色反应显著快于常规无机光致变色材料的脱色反应。

2）研究发现，Cu掺杂的 ZnS NC具有可逆光致变色源于一个涉及离域表面空穴的强烈光学跃迁，由于电子跳跃解离，该空穴在逃脱粒子内载流子复合后存活了一分钟以上。

3）这种ZnS NCs易于在水介质中一锅合成，且毒性较低。因此，除了传统的光致变色应用外，其在窗户和建筑材料等大规模光致变色应用中具有广阔的前景。

这项工作揭示了激发载流子动力学和陷阱深度的重要性，不仅对光致变色纳米材料，而且对各种先进的光功能材料，如长余辉发光材料和光催化纳米材料，都可以实现在几分钟内着色。

参考文献

Yulian Han, et al, Fast T‑Type Photochromism of Colloidal Cu-Doped ZnS Nanocrystals, J. Am. Chem. Soc, 2021

DOI: 10.1021/jacs.0c10236

https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c10236