新型紫精化合物及多功能電致變色器件的探索與開(kāi)發(fā).pdf

1、電致變色器件是一類(lèi)具有響應(yīng)性變色功能的器件，在適當(dāng)?shù)碾妷候?qū)動(dòng)下可改變自身顏色。選擇不同材料，可使器件調(diào)節(jié)紫外、可見(jiàn)光區(qū)域甚至是紅外區(qū)域的光學(xué)性質(zhì)，甚至可使器件具有多級(jí)變色的功能。這類(lèi)器件可應(yīng)用于建筑、交通工具上，改善工作和生活環(huán)境，調(diào)光節(jié)能，也可用于顯示裝置。作為有機(jī)小分子材料，紫精化合物具有良好的氧化還原性質(zhì)和相對(duì)穩(wěn)定的變色過(guò)程，擁有廣泛的應(yīng)用背景，是目前國(guó)內(nèi)被廣泛研究的電致變色材料之一。
　　本博士論文圍繞如何提高紫精系電致變

2、色器件綜合性能的這一研究目標(biāo)展開(kāi)了系統(tǒng)論述，分別介紹了就固態(tài)和全液態(tài)兩種不同形態(tài)的電致變色器件進(jìn)行的探索性研究，依照新型紫精材料設(shè)計(jì)與合成，電極制備與匹配，器件結(jié)構(gòu)與優(yōu)化，性能壽命測(cè)試與評(píng)估這一路線(xiàn)，分別研制出了三種不同性質(zhì)的電致變色器件。具體研究?jī)?nèi)容包括:
　　快速響應(yīng)電致變色器件:設(shè)計(jì)可吸附紫精材料，優(yōu)化器件性質(zhì)。利用富電子的三苯胺基團(tuán)與膦酸基對(duì)紫精化合物的修飾作用，使紫精材料與疏松多孔的二氧化鈦通過(guò)化學(xué)吸附作用固定于導(dǎo)電基板

3、上制得固態(tài)電極。將其與普魯士藍(lán)電極配對(duì)制得器件，三苯胺基團(tuán)帶來(lái)的低電壓變色效果以及膦酸基團(tuán)提供的吸附作用賦予了該器件以快速的響應(yīng)時(shí)間和較好的穩(wěn)定性。
　　高壽命電致變色器件:通過(guò)優(yōu)化電極制備方法，確保電極的匹配性，以提高器件使用壽命。按照匹配性原則，對(duì)陰極變色材料紫精化合物和陽(yáng)極變色材料三苯胺同時(shí)以膦酸基團(tuán)修飾，采用化學(xué)吸附法分別制備成固態(tài)電極。相似的表面形貌、分子存在方式以及分子濃度使得該電極在顏色變化、變色電壓以及電荷容量上有

4、很高的匹配性。所組裝的器件在可見(jiàn)光和紅外區(qū)域有著卓越的變色性質(zhì)，使用壽命也有了很大的提高。
　　全液態(tài)電致變色器件:通過(guò)器件的結(jié)構(gòu)的改變而改變其變色性質(zhì)。尋找溶解性好的陽(yáng)極變色小分子，與對(duì)稱(chēng)紫精化合物配對(duì)以溶液狀態(tài)制備成器件，獲得了一系列顏色豐富，制備工藝簡(jiǎn)單，且具有自擦寫(xiě)功能的全液態(tài)電致變色器件。通過(guò)綜合性能對(duì)比，以二茂鐵為配對(duì)電極材料組裝的大面積器件具有良好的顏色變化和變色均勻性。
　　本文通過(guò)對(duì)紫精化合物分子的設(shè)計(jì)與合