喹喔啉类绿色电致变色聚合物及三电极器件的制备与性能

发布时间：2022-07-01 10:34

　　近年来,电致变色材料作为新兴的功能材料,已在商业显示领域中崭露头角,且多色显示特性对电致变色材料及器件应用至关重要。在电致变色材料中,导电聚合物因其结构设计简单、颜色种类丰富、响应速度快、光学对比度高、成本低廉而广受关注。在三原色中,绿色电致变色聚合物较难合成,原因在于聚合物在可见光区需有两个特征吸收峰（分别位于400和700 nm附近）,且同时随电压变化。因此,合成新型绿色聚合物对于电致变色材料及器件发展和规模化应用具有推动意义。供体-受体（Donor-Acceptor）型聚合物可以通过改变D结构或A结构调节能隙,从而实现聚合物的颜色调控。本论文通过合理的结构设计得到一种绿色D-A型结构的单体材料,通过电化学聚合制备聚合物薄膜,并在此基础上设计组装一种新型三电极结构电致变色器件,实现多色显示。第一部分工作中,我们设计合成了一种以喹喔啉衍生物为受体,3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）为给体的D-A型单体材料5,8-双（2,3-二氢[3,4-B][1,4]二噁-5-基）-2,3-双（4-（十六烷氧基）苯基）喹喔啉（BOPEQ）,引入聚（3,4-乙烯二氧噻吩）:聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:P... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 电致变色概述
        1.1.1 电致变色定义和发展
        1.1.2 电致变色器件及应用
    1.2 电致变色材料的分类
        1.2.1 无机电致变色材料
        1.2.2 有机小分子电致变色材料
        1.2.3 导电聚合物电致变色材料
    1.3 导电聚合物电致变色材料
        1.3.1 导电聚合物电致变色机理
        1.3.2 导电聚合物电致变色薄膜制备方法
    1.4 多色显示的电致变色聚合物
        1.4.1 中性态为红色的电致变色聚合物
        1.4.2 中性态为蓝色的电致变色聚合物
        1.4.3 中性态为绿色的电致变色聚合物
        1.4.4 中性态为黑色的电致变色聚合物
    1.5 多色显示电致变色器件的研究现状
    1.6 课题的研究目的及意义
第二章 基于EDOT-喹喔啉结构聚合物电致变色材料的制备及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 测试表征
        2.2.3 BOPEQ单体的合成
        2.2.4 PEDOT:PSS修饰电极的制备
        2.2.5 聚合物薄膜的电化学制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 BOPEQ单体的电化学行为
        2.3.2 聚合物薄膜的电化学性质
        2.3.3 聚合物薄膜的形貌表征
        2.3.4 聚合物薄膜的光谱电化学
        2.3.5 聚合物薄膜的光学对比度及响应时间
        2.3.6 聚合物薄膜的颜色记忆效应
    2.4 本章小结
第三章 三电极结构电致变色器件的设计组装及颜色调控
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 测试表征
        3.2.3 DEP单体的合成
        3.2.4 PDEP薄膜的电化学制备
        3.2.5 PANI薄膜的电化学制备
        3.2.6 新型三电极结构电致变色器件的组装
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 聚合物薄膜的电化学性质
        3.3.2 聚合物薄膜的形貌表征及光谱电化学性质
        3.3.3 双电极器件ECD1的电致变色性质
        3.3.4 双电极器件ECD2的电致变色性质
        3.3.5 三电极结构器件的电压调控方式
        3.3.6 三电极结构器件的电化学性质
        3.3.7 三电极结构器件的光谱电化学性质
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
    1 作者简历
    2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
    3 参与的科研项目及获奖情况
    4 发明专利
学位论文数据集



本文编号：3654079