為了提高薄膜[PEI/P₅W₃₀]₃₀的電致變色性能,將具有大的二維尺寸和良好導(dǎo)電性的氧化石墨烯引入該薄膜中。通過層層自組裝（LBL）技術(shù)構(gòu)筑了基于盤狀多酸K12.5Nal.5[Na P₅W₃₀O₁₁₀]·15H₂O(P₅W₃₀)、氧化石墨烯（GO）的復(fù)合薄膜[PEI/P₅W₃₀/PEI/GO]₃₀（PEI:聚乙烯亞胺）,并利用UV-Vis光譜對薄膜的組成及增長進行監(jiān)測;通過原子力顯微鏡對薄膜的表面形貌進行考察,利用循環(huán)伏安法對薄膜電化學氧化還原性質(zhì)進行研究;薄膜在外加氧化還原電位下呈現(xiàn)出無色/藍色的可逆變化,電致變色響應(yīng)時間在10 s以內(nèi);此外,薄膜在階躍電位0.75 V/-0.75 V下循環(huán)150次,電致變色性能沒有明顯減弱,體現(xiàn)了薄膜良好的電致變色可逆性。氧化石墨烯的引入使薄膜[PEI/P₅W

【文章來源】：應(yīng)用化學. 2017,34(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

LBL薄膜的組裝過程(A)和分子結(jié)構(gòu)(B)示意圖

es(B)2結(jié)果與討論2．1薄膜的紫外可見光譜監(jiān)測利用UV-Vis光譜對薄膜［PEI/P5W30/PEI/GO］8的組成及增長進行監(jiān)測。P5W30溶液在紫外區(qū)202、281nm處出現(xiàn)了2個O→W的電荷轉(zhuǎn)移吸收帶(LMCT);GO溶液在230、300nm處出現(xiàn)2個GO的特征吸收峰(見圖2A)。薄膜［PEI/P5W30/PEI/GO］n(n=1～8)出現(xiàn)了與P5W30和GO溶液類似的吸收峰，表明P5W30、GO的結(jié)構(gòu)在薄膜中得到很好的保持;同時薄膜在202、230和300nm處的吸光度隨著層數(shù)的增加線性增大，體現(xiàn)了薄膜組裝過程的均勻性［31］(見圖2B)。圖2PEI、P5W30、GO溶液(A)和薄膜［PEI/P5W30/PEI/GO］8(B)的UV-Vis光譜Fig．2UV-VisspectraofPEI，P5W30，GOsolution(A)and［PEI/P5W30/PEI/GO］8multilayers，theinsetshowstheabsorbanceat202，230and300nmasafunctionofnumberoflayers(B)2．2薄膜的電化學性質(zhì)利用循環(huán)伏安法對薄膜的電化學氧化還原性質(zhì)進行考察。圖3A為P5W30溶液在不同掃描速度下的235第2期王斌等:盤狀多酸P5W30/陽離子聚電解質(zhì)/氧化石墨烯雜化多層膜的電致變色性能

ⅲ?.30、－0.42和－0.58V處出現(xiàn)4對可逆的氧化還原峰，歸屬于W6+/W5+可逆的氧化還原過程;同時氧化還原峰電流與掃描速度的平方根成正比(見插圖)，表明多酸在溶液中的電化學行為屬于擴散控制過程。圖3B為薄膜［PEI/P5W30/PEI/GO］30在不同掃描速度下的CV曲線，隨著掃描速度的增加，薄膜中4對可逆的氧化還原峰合并成2對寬峰，這是由于薄膜中電子傳輸受阻所致;同時氧化還原峰電流與掃描速度成正比(見插圖)，表明薄膜中的電化學行為屬于表面控制過程，可以發(fā)生快速的電化學氧化還原、電致變色現(xiàn)象［37］。圖3ITO電極在P5W30溶液、掃速為100、150、200、250、300mV/s(A)和薄膜［PEI/P5W30/PEI/GO］30在掃速為25、50、100、150和200mV/s(B)的CV曲線，插圖為氧化還原峰電流對掃描速度作圖Fig．3CVsofITOelectrodeinP5W30solutionwithdifferentscanrate100，150，200，250，300mV/s(A)and［PEI/P5W30/PEI/GO］30filmwithdifferentscanrate25，50，100，150，200mV/s(B)in0.5mol/LH2SO4/Na2SO4buffersolution(pH=2.5)，theinsetsshowtherelationshipofthescanratesversustheredoxpeakcurrents圖4GO(A)、［PEI/P5W30］1(B)、［PEI/P5W30/PEI/GO］2(PEI/P5W30)(C)和［PEI/P5W30/PEI/GO］3(D)在ITO基底上的AFM圖Fig．4AFMimagesofGO(A)and［PEI/P5W30］1(B)，［PEI/P5W30/PEI/GO］2(PEI/P5W30)(C)and［PEI/P5W30/PEI/GO］3(D)onITOsubstrates2．3薄膜的形貌特征利用原子力顯微鏡(AFM)對不同層結(jié)構(gòu)薄膜在ITO基底上的表面形貌進行考察。圖4A為GO的236應(yīng)用化學第34卷


本文編號：3013430