碳量子點(diǎn)復(fù)合材料的制備及其電致變色性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-06 06:55
電致變色是指電活性材料在一定的電場(chǎng)作用下,顏色會(huì)發(fā)生可逆的、持久的變化的現(xiàn)象。影響電致變色器件性能的主要因素是電致變色電極材料,因此尋找高對(duì)比度、短的響應(yīng)時(shí)間、高的循環(huán)穩(wěn)定性的電致變色材料成為現(xiàn)在電致變色器件研究的重點(diǎn)之一。本課題的目標(biāo)是設(shè)計(jì)并制備復(fù)合型電致變色材料,并開展研究工作,期望利用碳量子點(diǎn)的特殊性能來進(jìn)一步提高有機(jī)及無機(jī)電致變色材料的性能,獲得具有良好的電化學(xué)性能以及電致變色性能的復(fù)合材料。本文利用碳量子點(diǎn)良好的水溶性、分散性,將其引入到電致變色的體系中,通過原位復(fù)合及共價(jià)鍵連接法,得到碳量子點(diǎn)摻雜的電致變色復(fù)合材料,復(fù)合后,分子間界面相互作用加強(qiáng)材料的電致變色性能。經(jīng)水熱制備得到的碳量子點(diǎn)與聚苯胺進(jìn)行原位聚合、與普魯士藍(lán)進(jìn)行水熱復(fù)合制備出了高對(duì)比度、快速響應(yīng)的復(fù)合材料薄膜,并組裝了電致變色器件,通過掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X-射線衍射、X射線光電子能譜、拉曼光譜、傅里葉變換紅外光譜等手段對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征,并測(cè)試了復(fù)合材料的電化學(xué)性能以及電致變色性能。最終結(jié)果如下:(1)首先,選用“自下而上”的方法制備碳量子點(diǎn),通過改變不同的氨基、羧基比例以及反應(yīng)的時(shí)間,...
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電致變色器件結(jié)構(gòu)示意圖
西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文4圖1.2(a)深圳騰訊濱海大廈;(b)波音787客機(jī)眩窗圖Fig.1.2(a)ShenzhenTencentBinhaiBuilding;(b)GlarewindowofBoeing787passengeraircraft(2)汽車防眩后視鏡電致變色汽車防眩后視鏡可以通過感應(yīng)外界光照強(qiáng)度來調(diào)節(jié)反射光的強(qiáng)度達(dá)到防止眩暈的目的。當(dāng)外界的光照強(qiáng)度發(fā)生改變時(shí),光傳感器感應(yīng)外界的光強(qiáng)度并施加不同電壓調(diào)控后視鏡的反射光。如圖1.3a是一款防眩后視鏡的結(jié)構(gòu)示意圖,其器件結(jié)構(gòu)包括:控制面板/帶有電致變色材料的鏡片/電路板/光感原件/后蓋/支架,圖1.3b為后視鏡防眩功能使用前后的效果展示圖。圖1.3(a)防眩后視鏡結(jié)構(gòu)示意圖;(b)后視鏡使用前后效果圖Fig.1.3(a)Schematicdiagramofanti-glarerear-viewmirrorstructure;(b)Front-viewmirroreffect(3)電致變色紙當(dāng)外加電場(chǎng)存在時(shí),電解質(zhì)層的離子或電子被注入到電致變色層,當(dāng)斷開電路后,離子或電子沒有迅速被提取出來,使材料處于著色的狀態(tài),這種現(xiàn)象被稱作電致變色裝置的記憶效應(yīng),利用這種記憶效應(yīng)制作了電子紙,其主要作用是儲(chǔ)存和讀取信息。由于可記憶存儲(chǔ),人們?cè)跀嚯姷臅r(shí)候也可以瀏覽紙上的信息,這比目前的電子閱讀器更符合節(jié)能環(huán)保的要求。如圖1.4a,2010年,阿爾卑斯電氣公司在日本東京國際展覽會(huì)上展示了一款可以電致變色的電子紙,將藍(lán)色的文字和圖像顯示在白色的背景上,紙上顯示的內(nèi)容即使關(guān)閉電源也不會(huì)消失[14]。圖1.4b為理光公司開發(fā)的一款“全彩背光電子紙”,采用多層電致變色材料組裝,可以把紅、黃、藍(lán)三種顏色均變成透明的狀態(tài)。
西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文4圖1.2(a)深圳騰訊濱海大廈;(b)波音787客機(jī)眩窗圖Fig.1.2(a)ShenzhenTencentBinhaiBuilding;(b)GlarewindowofBoeing787passengeraircraft(2)汽車防眩后視鏡電致變色汽車防眩后視鏡可以通過感應(yīng)外界光照強(qiáng)度來調(diào)節(jié)反射光的強(qiáng)度達(dá)到防止眩暈的目的。當(dāng)外界的光照強(qiáng)度發(fā)生改變時(shí),光傳感器感應(yīng)外界的光強(qiáng)度并施加不同電壓調(diào)控后視鏡的反射光。如圖1.3a是一款防眩后視鏡的結(jié)構(gòu)示意圖,其器件結(jié)構(gòu)包括:控制面板/帶有電致變色材料的鏡片/電路板/光感原件/后蓋/支架,圖1.3b為后視鏡防眩功能使用前后的效果展示圖。圖1.3(a)防眩后視鏡結(jié)構(gòu)示意圖;(b)后視鏡使用前后效果圖Fig.1.3(a)Schematicdiagramofanti-glarerear-viewmirrorstructure;(b)Front-viewmirroreffect(3)電致變色紙當(dāng)外加電場(chǎng)存在時(shí),電解質(zhì)層的離子或電子被注入到電致變色層,當(dāng)斷開電路后,離子或電子沒有迅速被提取出來,使材料處于著色的狀態(tài),這種現(xiàn)象被稱作電致變色裝置的記憶效應(yīng),利用這種記憶效應(yīng)制作了電子紙,其主要作用是儲(chǔ)存和讀取信息。由于可記憶存儲(chǔ),人們?cè)跀嚯姷臅r(shí)候也可以瀏覽紙上的信息,這比目前的電子閱讀器更符合節(jié)能環(huán)保的要求。如圖1.4a,2010年,阿爾卑斯電氣公司在日本東京國際展覽會(huì)上展示了一款可以電致變色的電子紙,將藍(lán)色的文字和圖像顯示在白色的背景上,紙上顯示的內(nèi)容即使關(guān)閉電源也不會(huì)消失[14]。圖1.4b為理光公司開發(fā)的一款“全彩背光電子紙”,采用多層電致變色材料組裝,可以把紅、黃、藍(lán)三種顏色均變成透明的狀態(tài)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智能玻璃與高安全功能玻璃國產(chǎn)化道路任重道遠(yuǎn)[J]. 建材發(fā)展導(dǎo)向. 2016(24)
[2]熒光碳點(diǎn)的制備和性質(zhì)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 車望遠(yuǎn),劉長軍,楊焜,李釩,楊偉文,田豐. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]電致變色材料研究及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 苑曉,賀澤民,張?zhí)m英,楊槐. 新材料產(chǎn)業(yè). 2014(05)
[4]電致變色材料、器件及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 董子堯,李昕. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(13)
[5]電致變色材料的研究進(jìn)展及發(fā)展前景[J]. 徐娜,沈曉冬,崔升. 稀有金屬. 2010(04)
[6]導(dǎo)電聚苯胺的合成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用[J]. 景遐斌,王利祥,王獻(xiàn)紅,耿延候,王佛松. 高分子學(xué)報(bào). 2005(05)
[7]平板玻璃深加工的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 曾利群,李坦平. 新材料產(chǎn)業(yè). 2004(04)
[8]納米材料的基本特性及發(fā)展和應(yīng)用概況[J]. 李玉金,王九思,田玲. 甘肅教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(03)
博士論文
[1]基于NiO和WO3的電致變色薄膜和器件的制備及探索[D]. 周鋆玲.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]金屬氧化物基電致變色薄膜的制備及性能改善[D]. 蔡國發(fā).浙江大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于界面共價(jià)鍵聯(lián)接的聚苯胺/碳納米復(fù)合電致變色材料制備研究[D]. 孔真真.西安科技大學(xué) 2017
[2]聚苯胺—石墨烯導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及其性能的表征[D]. 孟君.青島科技大學(xué) 2016
[3]聚苯胺/碳納米雜化電致變色材料的制備與性能研究[D]. 石玉靜.西安科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3020348
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電致變色器件結(jié)構(gòu)示意圖
西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文4圖1.2(a)深圳騰訊濱海大廈;(b)波音787客機(jī)眩窗圖Fig.1.2(a)ShenzhenTencentBinhaiBuilding;(b)GlarewindowofBoeing787passengeraircraft(2)汽車防眩后視鏡電致變色汽車防眩后視鏡可以通過感應(yīng)外界光照強(qiáng)度來調(diào)節(jié)反射光的強(qiáng)度達(dá)到防止眩暈的目的。當(dāng)外界的光照強(qiáng)度發(fā)生改變時(shí),光傳感器感應(yīng)外界的光強(qiáng)度并施加不同電壓調(diào)控后視鏡的反射光。如圖1.3a是一款防眩后視鏡的結(jié)構(gòu)示意圖,其器件結(jié)構(gòu)包括:控制面板/帶有電致變色材料的鏡片/電路板/光感原件/后蓋/支架,圖1.3b為后視鏡防眩功能使用前后的效果展示圖。圖1.3(a)防眩后視鏡結(jié)構(gòu)示意圖;(b)后視鏡使用前后效果圖Fig.1.3(a)Schematicdiagramofanti-glarerear-viewmirrorstructure;(b)Front-viewmirroreffect(3)電致變色紙當(dāng)外加電場(chǎng)存在時(shí),電解質(zhì)層的離子或電子被注入到電致變色層,當(dāng)斷開電路后,離子或電子沒有迅速被提取出來,使材料處于著色的狀態(tài),這種現(xiàn)象被稱作電致變色裝置的記憶效應(yīng),利用這種記憶效應(yīng)制作了電子紙,其主要作用是儲(chǔ)存和讀取信息。由于可記憶存儲(chǔ),人們?cè)跀嚯姷臅r(shí)候也可以瀏覽紙上的信息,這比目前的電子閱讀器更符合節(jié)能環(huán)保的要求。如圖1.4a,2010年,阿爾卑斯電氣公司在日本東京國際展覽會(huì)上展示了一款可以電致變色的電子紙,將藍(lán)色的文字和圖像顯示在白色的背景上,紙上顯示的內(nèi)容即使關(guān)閉電源也不會(huì)消失[14]。圖1.4b為理光公司開發(fā)的一款“全彩背光電子紙”,采用多層電致變色材料組裝,可以把紅、黃、藍(lán)三種顏色均變成透明的狀態(tài)。
西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文4圖1.2(a)深圳騰訊濱海大廈;(b)波音787客機(jī)眩窗圖Fig.1.2(a)ShenzhenTencentBinhaiBuilding;(b)GlarewindowofBoeing787passengeraircraft(2)汽車防眩后視鏡電致變色汽車防眩后視鏡可以通過感應(yīng)外界光照強(qiáng)度來調(diào)節(jié)反射光的強(qiáng)度達(dá)到防止眩暈的目的。當(dāng)外界的光照強(qiáng)度發(fā)生改變時(shí),光傳感器感應(yīng)外界的光強(qiáng)度并施加不同電壓調(diào)控后視鏡的反射光。如圖1.3a是一款防眩后視鏡的結(jié)構(gòu)示意圖,其器件結(jié)構(gòu)包括:控制面板/帶有電致變色材料的鏡片/電路板/光感原件/后蓋/支架,圖1.3b為后視鏡防眩功能使用前后的效果展示圖。圖1.3(a)防眩后視鏡結(jié)構(gòu)示意圖;(b)后視鏡使用前后效果圖Fig.1.3(a)Schematicdiagramofanti-glarerear-viewmirrorstructure;(b)Front-viewmirroreffect(3)電致變色紙當(dāng)外加電場(chǎng)存在時(shí),電解質(zhì)層的離子或電子被注入到電致變色層,當(dāng)斷開電路后,離子或電子沒有迅速被提取出來,使材料處于著色的狀態(tài),這種現(xiàn)象被稱作電致變色裝置的記憶效應(yīng),利用這種記憶效應(yīng)制作了電子紙,其主要作用是儲(chǔ)存和讀取信息。由于可記憶存儲(chǔ),人們?cè)跀嚯姷臅r(shí)候也可以瀏覽紙上的信息,這比目前的電子閱讀器更符合節(jié)能環(huán)保的要求。如圖1.4a,2010年,阿爾卑斯電氣公司在日本東京國際展覽會(huì)上展示了一款可以電致變色的電子紙,將藍(lán)色的文字和圖像顯示在白色的背景上,紙上顯示的內(nèi)容即使關(guān)閉電源也不會(huì)消失[14]。圖1.4b為理光公司開發(fā)的一款“全彩背光電子紙”,采用多層電致變色材料組裝,可以把紅、黃、藍(lán)三種顏色均變成透明的狀態(tài)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智能玻璃與高安全功能玻璃國產(chǎn)化道路任重道遠(yuǎn)[J]. 建材發(fā)展導(dǎo)向. 2016(24)
[2]熒光碳點(diǎn)的制備和性質(zhì)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 車望遠(yuǎn),劉長軍,楊焜,李釩,楊偉文,田豐. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]電致變色材料研究及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 苑曉,賀澤民,張?zhí)m英,楊槐. 新材料產(chǎn)業(yè). 2014(05)
[4]電致變色材料、器件及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 董子堯,李昕. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(13)
[5]電致變色材料的研究進(jìn)展及發(fā)展前景[J]. 徐娜,沈曉冬,崔升. 稀有金屬. 2010(04)
[6]導(dǎo)電聚苯胺的合成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用[J]. 景遐斌,王利祥,王獻(xiàn)紅,耿延候,王佛松. 高分子學(xué)報(bào). 2005(05)
[7]平板玻璃深加工的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 曾利群,李坦平. 新材料產(chǎn)業(yè). 2004(04)
[8]納米材料的基本特性及發(fā)展和應(yīng)用概況[J]. 李玉金,王九思,田玲. 甘肅教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(03)
博士論文
[1]基于NiO和WO3的電致變色薄膜和器件的制備及探索[D]. 周鋆玲.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]金屬氧化物基電致變色薄膜的制備及性能改善[D]. 蔡國發(fā).浙江大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于界面共價(jià)鍵聯(lián)接的聚苯胺/碳納米復(fù)合電致變色材料制備研究[D]. 孔真真.西安科技大學(xué) 2017
[2]聚苯胺—石墨烯導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及其性能的表征[D]. 孟君.青島科技大學(xué) 2016
[3]聚苯胺/碳納米雜化電致變色材料的制備與性能研究[D]. 石玉靜.西安科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3020348
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