共轭程度各异的噻吩类聚合物的设计合成及电致变色性质研究

发布时间：2023-05-05 23:19

　　电致变色材料在显示器、窗户、伪装等领域有巨大的应用潜力。当前,过渡金属氧化物电致变色材料已被商业化。然而,由于其固有的脆性和较差的电致变色性能(响应时间长、光学对比度和着色效率低),很难满足许多应用的要求。共轭聚合物具有柔韧性好、性能可调和成本低廉等优点,引起了人们广泛的研究兴趣。近年来,共轭聚合物作为电致变色领域的热点变色材料,具有响应时间快、溶解性好、颜色可调、光学对比度高等优点。这些优异的性能一般是调整聚合物的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)能级以及分子间的堆积和主链构象来降低带隙能量和控制链间电荷转移能力来实现的。因此,聚合物结构(包括分子结构)与其电致变色性质(电致变色的颜色、响应时间和循环稳定性)之间的关系仍然是一个值得关注的关键问题。在聚合物结构设计中,侧链与共轭程度的设计都是影响性能的因素。柔性侧链使得刚性较强的π共轭平面在有机溶剂中溶解度增加。虽然人们研究了π共轭平面对聚合物的电学和电化学性能的影响,但对侧链长度的研究却很少。因此,本论文设计合成了不同共轭程度的梯度聚合物和线性聚合物,研究其电致变色性能。这也是深入理解电致变色共轭聚合物结构与...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 电致变色材料的分类
        1.1.1 无机电致变色材料
        1.1.2 有机电致变色材料
    1.2 电致变色的变色机理
        1.2.1 电化学反应模型
        1.2.2 色心模型
        1.2.3 价间跃迁模型
        1.2.4 极化子模型
        1.2.5 能级模型
    1.3 电致变色材料的应用
    1.4 电致变色性能参数
        1.4.1 对比度
        1.4.2 着色效率
        1.4.3 响应时间
        1.4.4 稳定性
        1.4.5 开路记忆效应
    1.5 聚合物的电致变色性能
        1.5.1 聚合物的聚合机理
        1.5.2 噻吩类聚合物的电致变色现象
        1.5.3 共轭程度各异的聚合物的电致变色现象
    1.6 选题意义及设计思路
第二章 共轭程度各异的梯度噻吩类聚合物的设计制备和电致变色性质研究
    2.1 引言
        2.1.1 聚合物薄膜的制备
        2.1.2 聚合物薄膜的电化学性质
        2.1.3 聚合物薄膜的光谱电化学性质
        2.1.4 聚合物薄膜的电致变色性能
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器及测试仪器
        2.2.3 单体的合成
        2.2.4 聚合物薄膜的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 单体的电子能级
        2.3.2 单体的电化学性质
        2.3.3 单体紫外吸收光谱
        2.3.4 聚合物薄膜的电化学性质
        2.3.5 聚合物薄膜的红外表征
        2.3.6 聚合物薄膜的表面形貌
        2.3.7 聚合物薄膜的循环伏安曲线
        2.3.8 聚合物薄膜的交流阻抗性质
        2.3.9 聚合物薄膜的光谱电化学性质
        2.3.10 聚合物薄膜的电致变色性质
    2.4 本章小结
第三章 共轭程度各异的线性非共轭噻吩类聚合物的设计制备和电致变色性质研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器及测试仪器
        3.2.3 单体的合成
        3.2.4 聚合物薄膜的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 单体的电子能级
        3.3.2 单体的电化学性质
        3.3.3 单体紫外吸收光谱
        3.3.4 聚合物薄膜的电化学性质
        3.3.5 聚合物薄膜的红外表征
        3.3.6 聚合物薄膜的表面形貌
        3.3.7 聚合物薄膜的循环伏安曲线
        3.3.8 聚合物薄膜的交流阻抗性质
        3.3.9 聚合物薄膜的光谱电化学性质
        3.3.10 聚合物薄膜的电致变色性质
    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 受理专利
学位论文数据集



本文编号：3808560