雙噻吩并吡咯聚合物的制備及其電致變色性能研究.pdf

1、電致變色材料是指在外電信號作用下能夠發(fā)生光學(xué)特性變化的材料，在很多領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景，例如智能窗、顯示器、電子紙和軍事偽裝等，因此受到了廣泛的關(guān)注。為了制備理想的電致變色材料，研究人員通過單體共聚和引入官能團(tuán)的方法設(shè)計合成了大量的導(dǎo)電聚合物。其中雙噻吩并吡咯衍生物以其良好的光電化學(xué)性能，兼有聚噻吩和聚吡咯的共同優(yōu)點，又能夠防止過氧化現(xiàn)象發(fā)生，成為主要的研究對象之一。
　　本論文通過在苯環(huán)的對位引入不同的官能團(tuán)，合成了四種芳香類

2、雙噻吩并吡咯衍生物單體，并采用紅外光譜和核磁共振測試方法確認(rèn)了其結(jié)構(gòu)。采用電化學(xué)聚合法在三氟化硼乙醚（BFEE）溶液中分別將四種單體成功聚合于ITO導(dǎo)電玻璃上，制備得均聚物薄膜，并對薄膜進(jìn)行表面形貌、電化學(xué)性能和光電性能表征。通過對陽極極化曲線和循環(huán)伏安曲線分析，芳香類噻吩并吡咯衍生物擁有較低的氧化電位。在不同的電壓作用下，聚合物薄膜顯示出不同的顏色，主要從黃色到藍(lán)色，再到藍(lán)紫色變化，相應(yīng)的光譜吸收也發(fā)生了變化。與1-(4-甲基苯)-2

3、,5-二噻吩并吡咯（PSNSCH3）、1-(4-氯苯)-2,5-二噻吩并吡咯（PSNSCl）相比，1-(4-硝基苯)-2,5-二噻吩并吡咯（PSNSNO2）擁有更高的光密度差值和著色效率以及更快的轉(zhuǎn)換速率，但其與ITO導(dǎo)電玻璃之間粘附不牢固。
　　本論文還采用共聚調(diào)節(jié)的方法以改善雙噻吩并吡咯衍生物的電致變色及光電化學(xué)性能，即將PSNSNO2分別與單體3,4-乙烯二氧噻吩、噻吩、硒吩進(jìn)行共聚。循環(huán)伏安聚合曲線、X-射線光電子能譜和能

4、量色散譜表明了共聚物薄膜的成功聚合，并通過循環(huán)伏安測試、紫外光譜、掃描電鏡等測試手段表征其電致變色及光電化學(xué)性能。研究表明共聚物薄膜都能被很好的固定在 ITO玻璃電極上，改善了PSNSNO2與電極間粘附不牢固的問題。
　　共聚物P(SNSNO2-co-EDOT)可以實現(xiàn)褐色（還原態(tài)）、黃綠色（中間態(tài)）到淺藍(lán)色（氧化態(tài)）的顏色變化；P(SNSNO2-co-Th)可以實現(xiàn)四種顏色變化，分別為橙黃色、黃色、淺綠色和淺藍(lán)色；P(SNSNO