近年來,基于給體-受體（D-A）型共軛聚合物的電致變色器件表現(xiàn)出響應速率快、顏色可調、良好的循環(huán)穩(wěn)定性等諸多優(yōu)點,受到廣泛關注.設計了一類以三苯胺為電子給體,喹喔啉衍生物為電子受體的新型給體-受體-給體（D-A-D）型化合物5,8-二（4-（二苯基氨基）苯基）-2,3-二甲基喹喔啉（Q1）和6,9-二（4-（二苯基氨基）苯基）-1,2,3,4-四氫吩嗪（Q2）,通過電化學聚合制備了D-A型聚合物聚（5,8-二（4-（二苯基氨基）苯基）-2,3-二甲基喹喔啉）（PQ1）和聚（6,9-二（4-（二苯基氨基）苯基）-1,2,3,4-四氫吩嗪）（PQ2）.研究表明,該類新型的D-A型聚合物在中性時為淺黃色,且隨著電壓的增大呈現(xiàn)多種顏色變化.該類電致變色材料具有響應時間快、著色效率較高、循環(huán)穩(wěn)定性良好等優(yōu)點,且其在780 nm附近的最大光學對比度均超過70%,具有潛在的應用價值. 

【文章來源】：有機化學. 2020,40(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

單體Q1和Q2在二氯甲烷溶液中的吸收光譜(a)及其分子軌道示意圖(b)

采用雙電位計時電流法對PQ1和PQ2薄膜的電致變色動力學性能進行了研究.通過在0與1.18 V和0與1.3 V之間施加階躍時間為5 s的階躍電壓,研究沉積在導電玻璃電極上的聚合物PQ1的電致變色動學性能.圖6呈現(xiàn)了PQ1薄膜在491和781 nm處的光學透過率與時間的函數(shù).聚合物的光學對比度((35)T%)通常是指聚合物在某一單波長下的摻雜-去摻雜過程中的透過率之差,響應時間計算為90%的全透光率變化[31].PQ1和PQ2從中性淡黃色到第一氧化態(tài)(橘紅色)的(35)T%分別為40.2%(圖6a)和44.5%,從中性態(tài)到第二氧化態(tài)(藍色)的(35)T%分別為73.1%(圖6b)和76.8%.PQ1和PQ2在第一氧化態(tài)的著色時間分別為1.7和2.3 s,褪色時間分別為0.3和0.4 s;在第二氧化態(tài)的著色時間分別為2.5和1.9s,褪色時間分別為0.4和0.3 s.另外,兩種聚合物PQ1和PQ2經(jīng)過20圈的摻雜-去摻雜轉換后光學對比度均沒有明顯的變化,表明聚合物膜具有非常好的穩(wěn)定性.另外,還計算了兩種聚合物膜的電致變色著色效率(CE),以按照公式CE=ΔOD/Qd和ΔOD=log (Tb/Tc)計算求得.ΔOD表示聚合物光學密度變化,Tb和Tc為聚合物材料著色前后的透過率,Qd代表單位面積上聚合物膜著色褪色過程中通過的電荷量.聚合物PQ1在491和781 nm處的著色效率分別為170和200 cm2/C.聚合物PQ2在491和770 nm處的著色效率分別為101和135cm2/C.結果表明,D-A型芳胺類電致變色材料表現(xiàn)出較快的響應速率、較高的光學對比度以及較好的穩(wěn)定性.此外,不同取代基的引入對聚合物電致變色性能具有一定的影響,后續(xù)我們將通過電子受體單元喹喔啉上取代基的變化系統(tǒng)地研究該類D-A型電致變色材料分子結構與性能之間的關系.

單體Q1和Q2的循環(huán)伏安曲線(0.1 mol/L TBAPF6/DCM,掃描速率為50 m V·s-1)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Inorganic electrochromic materials based on tungsten oxide and nickel oxide nanostructures[J]. Dongyun Ma,Jinmin Wang.  Science China（Chemistry）. 2017(01)
[2]蒽橋聯(lián)的胺-胺電子耦合研究[J]. 馮駿,邵將洋,龔忠亮,鐘羽武.  有機化學. 2016(10)



本文編號：2982186