新型聚酰胺/酰亚胺类电致变色材料的性能研究

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电致变色现象是指在外电场作用下,材料发生颜色或透明度的可逆变化。快速而灵敏地调节太阳光透过率的智能窗是电致变色材料重要应用之一,它可以达到节能的目的,另外电致变色材料还可以应用于显示及伪装领域。而三芳胺类材料是重要的阳极电致变色材料,可以有多种颜色变化,将它作为变色单元嵌入到聚合物链中,可以使聚合物具有优良的变色功能,现在已成为备受关注的重要的变色聚合物体系。第一章中简单地介绍了三芳胺类聚酰胺(PA)和聚酰亚胺(PI)电致变色材料。第二章中介绍了由4,4’-二氨基-4"-(喹啉-8-氧基)三苯胺(DAQTPA)和五种二羧酸通过直接缩聚合成了可溶的电致变色PAs。金属离子检测实验发现,DAQTPA对Cu2+的响应与其它金属离子不同,具体表现在紫外可见光谱(UV-vis)上的显著增强与在荧光光谱(PL)上的淬灭。PAs亦在UV-vis上表现出了对Cu2+的强烈选择性响应。这些PAs具有良好的可溶性和热稳定性。在循环伏安测试(CV)中,这些PAs都呈现一对氧化还原峰,薄膜由浅黄色氧化为绿色或蓝色。第三章中介绍了由二胺单体DAQTPA与不同二酐单体合成的三种PIs。即使在空气中,这些PIs都表现出了良好的热稳定性,450℃以下没有明显的热失重。由CV图可计算出最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)能级分别为-5.15到-5.19 eV和-2.12到-2.42 eV。并做了相应的光电化学性能测试。第四章中介如了源自于亚氨基芪的二胺单体和不同的二羧酸单体通过直接缩聚而成的四种PAs。其薄膜和溶液的最大UV-vis吸收波长分别位于304-352 nm和291-299 nm之间。CV测试表明其起始电压较低,约为0.37-0.42 V。其光学对比度(ΔT)为58-74%且着色效率(CE)为190-259 cm2 C-1。结果表明:本文所制备的三芳胺类PA/PI具有良好的热稳定性,其阳极变色明显、可逆且稳定,可作为电致变色材料应用于显示、伪装和智能窗等领域。
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