以四苯乙烯为母体的酯类及吡啶盐类衍生物的合成与光电性能研究
发布时间：2022-01-06 08:11
酯类及吡啶盐类衍生物因其优异的电致变色性能而得到了科研工作者的广泛关注。四苯乙烯（TPE）不但具有独特的聚集诱导发射特性,还因其大的共轭结构而具有好的电化学活性。本文研究了以四苯乙烯为母体的酯类及吡啶盐类衍生物的电致变色性能,并构建不同共轭母体的吡啶盐类衍生物以研究共轭程度对电致变色性能的影响。具体研究内容如下:第一章对电致变色材料的发展历程及其应用进行了总体的概述;接着阐述了电致变色器件的组成结构和相关制备工艺;然后阐述了现有的电致变色材料及其分类;最后结合电致变色材料的研究进展引出本文的选题目的和意义。第二章以二苯甲酮为原材料经过偶联、溴化、氰基取代、水解及酯化等步骤合成了七种不同取代基的4,4’,4’’,4’’’-（乙烯-1,1,2,2-四基）四苯甲酸酯类衍生物（ETBAs）,并通过核磁共振氢谱,碳谱,高分辨质谱和元素分析的手段确定了化合物的结构。这类化合物通过荧光光谱,循环伏安,紫外-可见吸收光谱和光谱动力学-计时电流法进行了光电性能的表征。研究了化合物ETBAs的电致变色性能,探究了不同取代基对电致变色性能的影响。实验结果表明,该类化合物实现了聚集诱导发光和电致变色双重功能;...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电致变色灵巧窗示意图
第1章绪论3图1.1电致变色灵巧窗示意图Fig.1.1Schematicdiagramofelectrochromicsmartwindow2005年，法拉利公司将可调控光线的挡风玻璃应用于其最新款的跑车上。2007年，索尼公司利用电致变色技术开发了一种可以显示文字和图片的电子纸。如图1.2左所示，这类用电致变色技术研发的电子纸呈现了完美的文字和图案，并且与普通的电子阅读器相比，其具有可折叠和能耗低的巨大优势。2008年，波音787客机客舱窗玻璃也采用了电致变色技术。如图1.2右所示，该电致变色智能窗替代了原有的机械式舷窗遮阳板，乘客只需要动动手指就可以控制进入机舱的光线。2009年，欧洲最大的玻璃生产商，法国圣戈班基团宣布进军“智能窗”市常2020年，一加将厚度约为0.35毫米的电致变色玻璃应用于手机，在通电后，玻璃材质变色，从而达到隐藏摄像头的目的。图1.2可变形电子纸（左）和飞机智能窗（右）Fig.1.2Theshape-shiftingelectronicpaper(left)andsmartwindowofaircraft(right)除了以上的应用外，近几年我们可以看到电子墙报和电子货架标签等智能产品出现，它们也都是利用电致变色技术手段实现的[23,24]。
西南大学硕士论文4图1.3电子货架标签Fig.1.3Theelectronicshelflabel如图1.3所示，这些以电致变色技术研制的电子标签在1.0V的正电压下就可以实现信息的显示，并且两天过后显示信息依然存在，如要清除或更改显示信息只需要施加-0.8V的负电压。这样的显示器件能耗极低，更是让人们看到了电致变色技术的巨大优势。以上各种应用都标志着电致变色技术在无数科研工作者的共同努力下得到了迅猛的发展。1.3电致变色器件在外加电压的作用下，以电致变色层为核心，结合对电极层，离子传输层和透明导电电极构成的，可以发生可逆颜色变化的功能器件，被称作电致变色器件（ECD）。电致变色器件可根据结构分为固态型器件、凝胶型器件和溶液型器件。固态电致变色器件在氧化还原变色过程中，功能层保持固态薄膜的形式，常见的固态电致变色器件以过渡金属氧化物作为电致变色层；凝胶电致变色器件，材料在氧化还原过程中以固-液形式进行转换，同时伴随着颜色的变化，常见的凝胶电致变色器件以导电聚合物或有机小分子作为电致变色层；溶液电致变色器件，在变色过程中，材料一直以溶液的形式存在，常见的溶液电致变色器件以有机小分子作为电致变色层。为了使电致变色器件更好的应用于实际，其还需具有如下的优势：器件耐侯性要强，能在较低或较高的温度下工作，且器件工作受湿度的影响要小；信息贮存特性要强，平均的功耗要低；驱动电压要低，易与集成电路相匹配；光学对比度要高，光学调制要广；制作成本要低，材料环保，易于大规模生产。凭借这些优势，电致变色技术必将给节能、环保、高效的光电材料发展带来新的契机。1.3.1电致变色器件的结构电致变色器件类似于三明治的结构，整个器件相当于一个电解池。器件自上而下依次为玻璃基底（GlassSubstrate
本文编号：3572093
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电致变色灵巧窗示意图
第1章绪论3图1.1电致变色灵巧窗示意图Fig.1.1Schematicdiagramofelectrochromicsmartwindow2005年，法拉利公司将可调控光线的挡风玻璃应用于其最新款的跑车上。2007年，索尼公司利用电致变色技术开发了一种可以显示文字和图片的电子纸。如图1.2左所示，这类用电致变色技术研发的电子纸呈现了完美的文字和图案，并且与普通的电子阅读器相比，其具有可折叠和能耗低的巨大优势。2008年，波音787客机客舱窗玻璃也采用了电致变色技术。如图1.2右所示，该电致变色智能窗替代了原有的机械式舷窗遮阳板，乘客只需要动动手指就可以控制进入机舱的光线。2009年，欧洲最大的玻璃生产商，法国圣戈班基团宣布进军“智能窗”市常2020年，一加将厚度约为0.35毫米的电致变色玻璃应用于手机，在通电后，玻璃材质变色，从而达到隐藏摄像头的目的。图1.2可变形电子纸（左）和飞机智能窗（右）Fig.1.2Theshape-shiftingelectronicpaper(left)andsmartwindowofaircraft(right)除了以上的应用外，近几年我们可以看到电子墙报和电子货架标签等智能产品出现，它们也都是利用电致变色技术手段实现的[23,24]。
西南大学硕士论文4图1.3电子货架标签Fig.1.3Theelectronicshelflabel如图1.3所示，这些以电致变色技术研制的电子标签在1.0V的正电压下就可以实现信息的显示，并且两天过后显示信息依然存在，如要清除或更改显示信息只需要施加-0.8V的负电压。这样的显示器件能耗极低，更是让人们看到了电致变色技术的巨大优势。以上各种应用都标志着电致变色技术在无数科研工作者的共同努力下得到了迅猛的发展。1.3电致变色器件在外加电压的作用下，以电致变色层为核心，结合对电极层，离子传输层和透明导电电极构成的，可以发生可逆颜色变化的功能器件，被称作电致变色器件（ECD）。电致变色器件可根据结构分为固态型器件、凝胶型器件和溶液型器件。固态电致变色器件在氧化还原变色过程中，功能层保持固态薄膜的形式，常见的固态电致变色器件以过渡金属氧化物作为电致变色层；凝胶电致变色器件，材料在氧化还原过程中以固-液形式进行转换，同时伴随着颜色的变化，常见的凝胶电致变色器件以导电聚合物或有机小分子作为电致变色层；溶液电致变色器件，在变色过程中，材料一直以溶液的形式存在，常见的溶液电致变色器件以有机小分子作为电致变色层。为了使电致变色器件更好的应用于实际，其还需具有如下的优势：器件耐侯性要强，能在较低或较高的温度下工作，且器件工作受湿度的影响要小；信息贮存特性要强，平均的功耗要低；驱动电压要低，易与集成电路相匹配；光学对比度要高，光学调制要广；制作成本要低，材料环保，易于大规模生产。凭借这些优势，电致变色技术必将给节能、环保、高效的光电材料发展带来新的契机。1.3.1电致变色器件的结构电致变色器件类似于三明治的结构，整个器件相当于一个电解池。器件自上而下依次为玻璃基底（GlassSubstrate
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