電致變色是指材料在外加電壓作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)改變了對(duì)光的透過(guò)率或反射率,宏觀表現(xiàn)為顏色和透明度的變化。有機(jī)電致變色材料由于顏色變化豐富,著色效率高,易修飾等優(yōu)點(diǎn)被人們廣泛關(guān)注,其中三苯胺因?yàn)檠趸娢坏�、反�?yīng)速度快、顏色對(duì)比度高,并且有著良好的熱穩(wěn)定性,因此被廣泛的應(yīng)用于電致變色材料。共價(jià)有機(jī)框架（Covalent Organic Frameworks,COFs）是通過(guò)共價(jià)鍵連接形成的一類具有低密度、大比表面積、尺寸和結(jié)構(gòu)可調(diào)的材料。COFs的多孔性、結(jié)晶性、π電子共軛體系和層與層之間有序的π-π堆積能夠有效的促進(jìn)電子的傳導(dǎo),離子的傳輸,所以COFs在光電子學(xué)領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值,暫未有COFs薄膜在電致變色領(lǐng)域的應(yīng)用。本文采用溶劑熱法以三（4-氨基苯基）胺（Tris（4-aminophenyl）amine,TAPA）作為主體構(gòu)筑單元,再分別以三（4-甲酰苯基）胺（Tris（4-Formylphenylfr）Amine,TFPA）,2,4,6-三羥基-1,3,5-苯三甲醛（2,4,6-Trihydroxy,1,3,5-Benzenetricarboxaldehyde,THBT）和均苯... 

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電致變色智能窗（a）著色態(tài)（b）褪色態(tài)Figure1.1Electrochromicsmartwindows(a)coloredstate(b)fadestate

西安科技大學(xué)工程碩士論文2展電致變色技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在智能窗，軍事偽裝，航天航空等領(lǐng)域。圖1.1是電致變色智能窗的應(yīng)用，根據(jù)光的強(qiáng)弱通過(guò)調(diào)節(jié)應(yīng)用電壓從而使智能窗展現(xiàn)出不同的顏色，對(duì)太陽(yáng)光的透過(guò)率或反射率進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到對(duì)室內(nèi)溫度和亮度的調(diào)控[1]。圖1.2是汽車防眩后視鏡，當(dāng)強(qiáng)光照射汽車的后視鏡產(chǎn)生了反光使人發(fā)生眩暈，通過(guò)電致變色技術(shù)我們可以對(duì)照射光線在鏡面上發(fā)生的反光進(jìn)行調(diào)節(jié)，給駕駛?cè)藛T營(yíng)造一個(gè)良好的駕駛環(huán)境[1]。圖1.1電致變色智能窗（a）著色態(tài)（b）褪色態(tài)Figure1.1Electrochromicsmartwindows(a)coloredstate(b)fadestate圖1.2防眩后視鏡Figure1.2Antiglarerearviewmirror1.2.1電致變色材料的發(fā)展1951年Brooker等人發(fā)現(xiàn)菁染料在不同的電壓下有不同的顏色變化[3]。在1961年，Platt[4]總結(jié)了前人的工作并首次提出了電致變色的概念，從此電致變色引起了研究者的廣泛關(guān)注。1969年，Deb[5]發(fā)現(xiàn)了WO3具有電致變色的性能，并且第一個(gè)制作出了電致變色的器件，隨后在1973年他又提出了在電致變色領(lǐng)域具有重要地位的“氧空位色心”機(jī)理，這一機(jī)理對(duì)電致變色的研究具有開(kāi)創(chuàng)性的意義，自此電致變色材料的研究日漸火熱。十九世紀(jì)八十年代后期，人們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電聚合物和金屬螯合物同樣具有電致變色的性能，有機(jī)物與金屬氧化相比具有易合成且顏色豐富多彩等優(yōu)點(diǎn)，這一發(fā)現(xiàn)再一次把電致變色的研究推向了高潮。1984年瑞典科學(xué)家C.M.Lampert和美國(guó)科學(xué)家C.G.Granqvist首次將電致變色運(yùn)用到智能窗領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了電致變色技術(shù)從理論研究轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際應(yīng)用[5,6]。1992年日本豐田公司將電致變色技術(shù)應(yīng)用在汽車窗戶中，2004年瑞士保險(xiǎn)塔也同樣使用了電致變色技術(shù)。2008年中國(guó)女科學(xué)家徐春葉教授將電致變色技術(shù)應(yīng)用于波音787客機(jī)的客艙玻?

西安科技大學(xué)工程碩士論文4圖1.3元素周期表中具有陽(yáng)極變色和陰極變色過(guò)渡金屬氧化物對(duì)應(yīng)的元素Figure1.3Theelementsinheperiodictablecorrespondingtheanodicandcathodiccolorationmetaloxide（2）有機(jī)電致變色材料有機(jī)電致變色材料的種類比較豐富,其中最常見(jiàn)的一類是導(dǎo)電聚合物如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。導(dǎo)電聚合物不僅具有金屬和半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性，同時(shí)也具有高分子的可加工性能，易于成膜。聚苯胺具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和良好的電致變色性能，在電極材料、智能窗、電致變色薄膜器件、軍事偽裝等方面都有著廣泛應(yīng)用。由于聚苯胺顏色多變、變色速度快和易于制備等優(yōu)點(diǎn)、成為最受歡迎的導(dǎo)電聚合物之一，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：圖1.4聚苯胺不同的氧化態(tài)，翠綠亞胺態(tài)（a）；翠綠亞胺鹽（b）；翠綠亞胺堿（c）；苯胺黑（d）Figure1.4Differentoxidationstatesofpolyaniline，emeraldine(a);emeraldinesalt(b);emeraldine(c);anilineblack(d)當(dāng)聚苯胺在施加不同的電壓下其摻雜程度不同因此可以表現(xiàn)出不同的顏色。摻雜態(tài)聚苯胺在完全還原態(tài)（Leucoemeraldine,LES）呈淡黃色；中間氧化態(tài)（Emeraldinesalt,ES）為綠色，高氧化態(tài)為藍(lán)色，全氧化態(tài)（Pemigraniline,PNS）為黑紫通過(guò)改變聚苯胺取代基的數(shù)目和種類可以得到一系列的聚苯胺衍生物，這些衍生物同樣具有優(yōu)異的電致變色性能。另一類有機(jī)電致變色材料是小分子化合物，分為氧化還原化合物型和金屬鏊合物型。有機(jī)小分子材料具有豐富的顏色變化、響應(yīng)速度快、易于合成、可進(jìn)行分子設(shè)計(jì)以及材料成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也存在與基底粘附不牢靠、電壓過(guò)高時(shí)容易導(dǎo)致材料分解等缺點(diǎn)。在有機(jī)小分子電致變色材料中，1,1-雙取代基-4,4-聯(lián)吡啶又稱為紫羅精作為一種典型的電致變色材料，因在被氧化時(shí)會(huì)發(fā)生顏色變化，


本文編號(hào)：3134320