一种具有结冰预警功能的除防冰液

本发明涉及材料合成与应用领域，具体而言，涉及一种具有结冰预警功能的除/防冰液。

背景技术：

1、结冰会对飞机的质量分布和空气动力学性能产生负面影响，进而可能导致传感器、方向舵失控，甚至完全失去操纵性，从而引发严重的飞行事故。

2、为了确保飞行安全，飞机在起飞前的防结冰工作显得尤为重要。在寒冷地区，飞机通?；崤缛鞒?防冰液(dl)，以防止结冰现象的发生。在起飞前，工作人员还需要对飞机是否产生二次结冰进行检查。然而，目前这一检查主要依靠人工触摸进行，不仅效率低下，还存在结果判断主观性强，因此在准确性和可靠性方面也存在一定的不足。因此，开发一种高效、智能的二次结冰检测方法成为了航空领域急需解决的问题之一。

3、迄今为止，针对飞机结冰探测，已经发展出多种有效方法，例如微波传感器、声学传感器、超声波传感器和辐射成像等。这些方法在结冰检测方面具有较高的灵敏度，甚至能对冰的厚度进行估算。然而，这些传感器的安装位置通常局限于飞机的特定部位，因此仅适用于局部结冰检测，而非全面的飞机检测，因此在实际应用中存在不足之处。

4、相比之下，基于光致发光策略(包括荧光和磷光)的方法被视为可靠的检测手段。由于其具有高灵敏度、快速响应、实时监测及视觉识别等优点，荧光和磷光成为了理想的检测方法。相较于荧光，磷光拥有更大的斯托克斯位移及更长的发光寿命，能够在激发后持续发光数秒或数十秒，避免了本底荧光和环境中散射光的干扰问题，从而可以显著提升传感器的灵敏度和选择性。因此，在传感、成像、安全加密和光电应用方面，磷光相较于荧光具有显著的优势，这主要归功于磷光材料的重要作用?；诖?，开发性能优良的新型磷光材料并拓展其应用领域已成为研究者关注的焦点。

5、材料的组成、结构以及环境温度、共存物质、相态变化等因素对其磷光的性能具有重要影响。特别值得注意的是，由结冰形成的刚性结构能降低非辐射跃迁概率，从而有利于提高材料的磷光发射?；谡庖惶匦?，我们推测在结冰过程中产生的“液-固”相变会对材料的磷光特性产生显著影响，使其磷光由“无”到“有”，因此在飞机结冰检测中具有巨大的应用潜力，这对于保障飞行安全具有重要的意义。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种h-pax/ba复合材料，所述h-pax/ba复合材料的制备方法包括：

2、将硼酸与苯硼酸混合均匀后，加热处理后冷却至环境温度，制备获得所述h-pax/ba复合材料。

3、优选的，所述加热的温度为80～200℃。

4、优选的，所述h-pax/ba复合材料的制备方法包括：将硼酸与苯硼酸研磨混合，在一定温度下进行加热处理，自然冷却至环境温度，获得所述h-pax/ba复合材料。

5、优选的，所述苯硼酸所占硼酸/苯硼酸混合物的总质量的0～100％。

6、本发明还提供一种任一所述的h-pax/ba复合材料的应用，所述应用包括以下任一项：

7、a)任一所述的h-pax/ba复合材料在除/防冰中的应用；

8、b)任一所述的h-pax/ba复合材料在制备除/防冰产品中的应用。

9、本发明还提供一种具有结冰预警功能的除/防冰液，所述除/防冰液包括任一所述的h-pax/ba复合材料。

10、本发明还提供一种所述的除/防冰液的应用，所述应用包括以下任一项：

11、a)所述的除/防冰液在除/防冰中的应用；

12、b)所述的除/防冰液在制备除/防冰产品中的应用；

13、c)所述的除/防冰液在结冰检测中的应用；

14、d)所述的除/防冰液在结冰警示中的应用。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

16、经过对硼酸和苯硼酸前驱体的热处理，本发明成功制备了h-pa/ba新型硼基磷光材料，在激发光的照射下此材料展现出蓝色荧光(fl)和绿色磷光(pl)，其pl的肉眼观测时间长达15秒，pl寿命为1.203秒。值得注意的是，h-pa/ba可溶于水溶液，形成稳定的水溶液体系，同时伴随有磷光的猝灭。结冰后，体系由液态到固态的相变抑制了其非辐射跃迁，从而导致其pl再次产生并增强，具有良好的可视化识别性。将h-pa/ba溶于商用除/防冰液(dl)，我们开发出一种具有结冰预警功能的新型除/防冰液(i-dl)。这种功能可以根据fl和pl的变化，准确判断飞机起飞前是否结冰。这一研究为开发新型的磷光材料并拓展其应用领域开辟了道路，有望在飞机结冰监测领域发挥重要作用，从而保障飞行安全。

技术特征：

1.一种h-pax/ba复合材料，其特征在于，所述h-pax/ba复合材料的制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的h-pax/ba复合材料，其特征在于，所述加热的温度为80～200℃。

3.根据权利要求1所述的h-pax/ba复合材料，其特征在于，所述苯硼酸所占硼酸/苯硼酸混合物的总质量的0～100％。

4.一种权利要求1-3任一项所述的h-pax/ba复合材料的应用，其特征在于，所述应用包括以下任一项：

5.一种具有结冰预警功能的除/防冰液，其特征在于，所述除/防冰液包括权利要求1-3任一项所述的h-pax/ba复合材料。

6.一种权利要求5所述的除/防冰液的应用，其特征在于，所述应用包括以下任一项：

技术总结
本发明涉及材料合成与应用技术领域，公开了一种具有结冰预警功能的除防冰液，其主要功能组分为h?PAx/BA复合材料，该复合材料的制备方法包括将硼酸与苯硼酸混合均匀，经热处理后，制备获得所述h?PAx/BA复合材料；在激发光照射下，此材料展现出蓝色荧光和绿色磷光。该h?PAx/BA材料可以很好地分散到水溶液中，且发生荧光和磷光的猝灭；低温结冰后引起的相变导致磷光的再次产生，根据结冰前后磷光的变化，可以准确判断该体系是否结冰。将该材料分散于商用除/防冰液，可用于飞机起飞前是否结冰的判断与警示。这一研究为开发新型的磷光材料开辟了道路，这种材料有望在飞机结冰监测领域发挥重要作用，从而保障飞行安全。

技术研发人员：郑保战,杜娟,郭勇,刘贞禧
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>四川大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24