石墨烯/聚吲哚復合材料的電合成及其電致變色性能
發(fā)布時間:2022-12-07 02:14
二維結構的石墨烯具有較大的比表面積和優(yōu)異的電化學性質,這使得石墨烯在新能源材料、光電子材料、生物醫(yī)學與傳感器材料等諸多領域具有潛在的應用前景。其次,石墨烯本身具有獨特的電子特性及物理性質,在聚合物復合材料中作為納米填料之一,具有較高的增強效率和效應,同時還可以賦予聚合物復合材料一定的功能特性。本論文中采用電化學聚合的方法,分別制備了石墨烯/聚(5-醛基吲哚)(ERGO/P5FIn)復合材料和石墨烯/聚(6-羧基吲哚)(ERGO/PICA)復合材料,并對復合材料進行了電化學及電致變色性能等的表征,分別制備了相應的電致變色器件(ECD),研究了器件的性能。1.在乙腈/四氟化硼四丁基銨溶液中,將5-醛基吲哚單體通過直接電化學氧化的方法聚合在電化學還原的氧化石墨烯修飾的玻碳電極(ERGO/GCE)上,制備了一種高性能的ERGO/P5FIn復合材料。光譜電化學研究表明,制備的ERGO/P5FIn復合材料能夠在淺黃色(還原態(tài))和草綠色(氧化態(tài))之間進行變化,對應的吸收分別為380 nm和500 nm。動力學研究表明,在380 nm的位置測得ERGO/P5FIn膜的光對比度為24.5%,在500 n...
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 石墨烯
1.1.1 石墨烯簡介
1.1.2 石墨烯的制備方法
1.1.2.1―由下而上‖法
1.1.2.2―由上而下‖法
1.2 導電聚合物
1.2.1 導電聚合物簡介
1.2.2 導電聚合物的導電機理
1.2.2.1 結構要求
1.2.2.2 摻雜
1.2.3 導電聚合物的應用及發(fā)展趨勢
1.2.3.1 基于導電聚合物的電催化劑
1.2.3.2 基于導電聚合物的光催化劑
1.2.3.3 基于導電聚合物的傳感器
1.2.3.4 基于導電聚合物的塑料電池和超級電容器
1.2.4 吲哚類導電聚合物的研究
1.3 石墨烯納米復合材料
1.3.1 石墨烯納米復合材料簡介
1.3.2 石墨烯/導電聚合物納米復合材料
1.4 電致變色
1.4.1 電致變色材料及其分類
1.4.2 電致變色器件構造及原理
1.4.3 電致變色器件的應用
1.4.3.1 電致變色智能窗
1.4.3.2 無眩反光鏡
1.4.3.3 電致變色顯示器
1.4.3.4 其他領域的應用
1.5 論文工作的提出和主要內(nèi)容
參考文獻
第二章 實驗方法
2.1 試劑與儀器
2.1.1 主要試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 聚合物膜的制備
2.2.1 電化學聚合
2.2.2 電解質溶液
2.2.3 聚合物的熒光量子產(chǎn)率
2.3 凝膠電解質的制備
2.4 電致變色器件的性能測試與表征
2.4.1 電化學性能測試
2.4.2 聚合物的著色效率
參考文獻
第三章 基于石墨烯/聚(5-醛基吲哚)復合材料的電致變色性能
3.1 ERGO/P5FIn復合材料的電化學聚合
3.2 ERGO/P5FIn復合材料的電化學性能表征
3.3 ERGO/P5FIn復合材料的形貌表征及紫外光譜
3.4 ERGO/P5FIn復合材料的光譜電化學性能及理論計算
3.5 ERGO/P5FIn復合材料的動力學研究
3.6 ERGO/P5FIn/PEDOT器件電致變色的光譜電化學
3.7 ERGO/P5FIn/PEDOT器件的動力學
3.8 ERGO/P5FIn/PEDOT器件的開路記憶
3.9 ERGO/P5FIn/PEDOT器件的穩(wěn)定性
3.10 本章小結
參考文獻
第四章 基于石墨烯/聚(6-羧基吲哚)復合材料電致變色器件的性能
4.1 ERGO/PICA復合材料的電化學聚合
4.2 ERGO/PICA復合材料的SEM表征
4.3 ERGO/PICA復合材料的熒光及光譜電化學性能
4.4 ERGO/PICA復合材料電致變色器件的光譜電化學性能
4.5 ERGO/PICA/ERGO電致變色器件的動力學研究
4.6 ERGO/PICA/PEDOT電致變色器件的開路記憶效應
4.7 ERGO/PICA/ERGO電致變色器件的穩(wěn)定性
4.8 本章小結
參考文獻
結論
附錄論文圖表索引
致謝
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或待發(fā)的學術論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向應用的石墨烯制備研究進展[J]. 何大方,吳健,劉戰(zhàn)劍,沈麗明,汪懷遠,暴寧鐘. 化工學報. 2015(08)
[2]微納米結構導電聚合物合成方法研究進展[J]. 王綱,高彩艷,王新,陳光明. 高分子通報. 2014(10)
[3]導電聚合物的電化學制備及其應用研究進展[J]. 周佳盼,米紅宇,王吉德,徐友龍,崔青霞. 化學研究與應用. 2014(07)
[4]聚噻吩類電致變色材料的研究進展[J]. 金珊珊,陳宏書,王結良,胡志毅,朱貞. 高分子通報. 2014(03)
[5]獲得高性能電致變色薄膜的ITO表面修飾方法[J]. 楊樹威,鄭建明,吳星明,徐春葉. 化學學報. 2013(07)
[6]導電聚合物電致變色材料[J]. 涂亮亮,賈春陽,翁小龍,鄧龍江,唐武. 化學進展. 2010(10)
[7]石墨烯的化學研究進展[J]. 傅強,包信和. 科學通報. 2009(18)
[8]導電聚合物電致變色摻雜特征及表征參數(shù)[J]. 黃美榮,章家立,李新貴. 化學研究與應用. 2006(07)
[9]聚合物全固態(tài)電致變色器件的制備及性能[J]. 張公正,四十宮龍德. 功能材料與器件學報. 2006(03)
[10]電致變色材料及應用[J]. 張征林,王怡紅,王宏,蘇連永,陸祖宏. 電子元件與材料. 1999(01)
博士論文
[1]石墨烯基導電聚合物復合材料的制備、表征及其超電容特性研究[D]. 盧向軍.南京航空航天大學 2011
本文編號:3712052
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 石墨烯
1.1.1 石墨烯簡介
1.1.2 石墨烯的制備方法
1.1.2.1―由下而上‖法
1.1.2.2―由上而下‖法
1.2 導電聚合物
1.2.1 導電聚合物簡介
1.2.2 導電聚合物的導電機理
1.2.2.1 結構要求
1.2.2.2 摻雜
1.2.3 導電聚合物的應用及發(fā)展趨勢
1.2.3.1 基于導電聚合物的電催化劑
1.2.3.2 基于導電聚合物的光催化劑
1.2.3.3 基于導電聚合物的傳感器
1.2.3.4 基于導電聚合物的塑料電池和超級電容器
1.2.4 吲哚類導電聚合物的研究
1.3 石墨烯納米復合材料
1.3.1 石墨烯納米復合材料簡介
1.3.2 石墨烯/導電聚合物納米復合材料
1.4 電致變色
1.4.1 電致變色材料及其分類
1.4.2 電致變色器件構造及原理
1.4.3 電致變色器件的應用
1.4.3.1 電致變色智能窗
1.4.3.2 無眩反光鏡
1.4.3.3 電致變色顯示器
1.4.3.4 其他領域的應用
1.5 論文工作的提出和主要內(nèi)容
參考文獻
第二章 實驗方法
2.1 試劑與儀器
2.1.1 主要試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 聚合物膜的制備
2.2.1 電化學聚合
2.2.2 電解質溶液
2.2.3 聚合物的熒光量子產(chǎn)率
2.3 凝膠電解質的制備
2.4 電致變色器件的性能測試與表征
2.4.1 電化學性能測試
2.4.2 聚合物的著色效率
參考文獻
第三章 基于石墨烯/聚(5-醛基吲哚)復合材料的電致變色性能
3.1 ERGO/P5FIn復合材料的電化學聚合
3.2 ERGO/P5FIn復合材料的電化學性能表征
3.3 ERGO/P5FIn復合材料的形貌表征及紫外光譜
3.4 ERGO/P5FIn復合材料的光譜電化學性能及理論計算
3.5 ERGO/P5FIn復合材料的動力學研究
3.6 ERGO/P5FIn/PEDOT器件電致變色的光譜電化學
3.7 ERGO/P5FIn/PEDOT器件的動力學
3.8 ERGO/P5FIn/PEDOT器件的開路記憶
3.9 ERGO/P5FIn/PEDOT器件的穩(wěn)定性
3.10 本章小結
參考文獻
第四章 基于石墨烯/聚(6-羧基吲哚)復合材料電致變色器件的性能
4.1 ERGO/PICA復合材料的電化學聚合
4.2 ERGO/PICA復合材料的SEM表征
4.3 ERGO/PICA復合材料的熒光及光譜電化學性能
4.4 ERGO/PICA復合材料電致變色器件的光譜電化學性能
4.5 ERGO/PICA/ERGO電致變色器件的動力學研究
4.6 ERGO/PICA/PEDOT電致變色器件的開路記憶效應
4.7 ERGO/PICA/ERGO電致變色器件的穩(wěn)定性
4.8 本章小結
參考文獻
結論
附錄論文圖表索引
致謝
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或待發(fā)的學術論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向應用的石墨烯制備研究進展[J]. 何大方,吳健,劉戰(zhàn)劍,沈麗明,汪懷遠,暴寧鐘. 化工學報. 2015(08)
[2]微納米結構導電聚合物合成方法研究進展[J]. 王綱,高彩艷,王新,陳光明. 高分子通報. 2014(10)
[3]導電聚合物的電化學制備及其應用研究進展[J]. 周佳盼,米紅宇,王吉德,徐友龍,崔青霞. 化學研究與應用. 2014(07)
[4]聚噻吩類電致變色材料的研究進展[J]. 金珊珊,陳宏書,王結良,胡志毅,朱貞. 高分子通報. 2014(03)
[5]獲得高性能電致變色薄膜的ITO表面修飾方法[J]. 楊樹威,鄭建明,吳星明,徐春葉. 化學學報. 2013(07)
[6]導電聚合物電致變色材料[J]. 涂亮亮,賈春陽,翁小龍,鄧龍江,唐武. 化學進展. 2010(10)
[7]石墨烯的化學研究進展[J]. 傅強,包信和. 科學通報. 2009(18)
[8]導電聚合物電致變色摻雜特征及表征參數(shù)[J]. 黃美榮,章家立,李新貴. 化學研究與應用. 2006(07)
[9]聚合物全固態(tài)電致變色器件的制備及性能[J]. 張公正,四十宮龍德. 功能材料與器件學報. 2006(03)
[10]電致變色材料及應用[J]. 張征林,王怡紅,王宏,蘇連永,陸祖宏. 電子元件與材料. 1999(01)
博士論文
[1]石墨烯基導電聚合物復合材料的制備、表征及其超電容特性研究[D]. 盧向軍.南京航空航天大學 2011
本文編號:3712052
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