交流电频率范围变化对电化学合成的聚吡咯薄膜电致变色性能的影响

采用电化学阻抗谱法,以吡咯和对甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid, p-TSA)为原料配制反应溶液,以掺氟SnO₂透明导电玻璃为基底,简单而有效地一步合成聚吡咯(polypyrrole, PPy)薄膜。研究了电化学合成中交流电频率范围的变化对所制备的聚吡咯薄膜的结构和电致变色性能的影响。结果表明,在初始电位0.7 V,施加±100 mV正弦波的基础上,交流电频率范围的变化改变了PPy薄膜颗粒的分布形态,频率范围变化越宽,薄膜颗粒越小,尺度接近于纳米级。当交流电频率范围在10^-1～10³Hz时,制备的PPy薄膜的电致变色性能最佳,其800 nm光波处的光调制幅度达到65.4%,该薄膜还具有较快的电致变色响应,着色和褪色开关时间分别为5 s和6.5 s,且其着色效率达到137.4 cm²·C^-1, 100次电致变色循环后的光调制幅度保留率可达65.7%。     

全固态电致变色玻璃的光透过率研究

用sol-gel方法,以钨粉和H2O2为主要原料,通过聚乙二醇和碳酸丙烯酯掺杂,制备出WO3电致变色薄膜.用此种薄膜组装成全固态电致变色玻璃器件,对玻璃器件进行着色-褪色过程的光透过率测试.结果表明：掺杂制备的WO3电致变色薄膜性能要优于未掺杂的薄膜,碳酸丙烯酯掺杂制备的薄膜变色性能较好;此外,还从WO3电致变色薄膜的变色机理和离子传输过程对玻璃的光透过率进行了一定的讨论.     

铁氰化镍电致变色器件的制备与性能研究

由于具备氧化还原的可逆性及氧化还原过程中伴随不同的颜色变化,普鲁士蓝及其类似物在电致变色领域引起了广泛的关注。因此,采用一种简单高效的直接沉淀法制备出纳米铁氰化镍粉体,并通过旋涂法制备了铁氰化镍薄膜。为了得到更均匀牢固的薄膜,在悬涂液中加入3,4-乙烯二氧噻吩单体的聚合物(PEDOT:PSS)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP),研究了不同聚合物对成膜均匀性及其电致变色性能的影响。将薄膜组装成器件,考察了透过率和响应时间等电致变色性能。结果表明:所制备的铁氰化镍粉末达到了纳米级别,在400nm波长时,基于铁氰化镍PEDOT:PSS复合材料薄膜和基于铁氰化镍PVP复合材料薄膜两种器件的调制幅度达到最大值,分别为15%和12%,前者的着色时间和褪色时间分别为4和21s;后者的着色时间和褪色时间分别为51和36s。     

琼脂基凝胶电解质的制备及其在电致变色器件中的应用

为制备基于琼脂凝胶电解质的电致变色器件,以琼脂作为基体,双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)为电解质盐,碳酸丙烯酯(PC)为增塑剂,去离子水为溶剂,加热搅拌先制得电解质溶液。采用电沉积法制备普鲁士蓝(PB)薄膜并组装电致变色器件。将配制好的电解质溶液注入电致变色器件中,电解质溶液在冷却后直接在器件中变为凝胶,得到基于琼脂凝胶电解质的电致变色器件。研究了器件的电致变色性能,结果表明,器件在波长580 nm处透过率调制幅度达39.9%,器件的着色响应时间为16.2 s,褪色响应时间为15.2 s,表现出较快的响应速度。     

钒取代磷钨酸盐/刚果红电致变色膜的制备及性能研究

基于Layer-by-Layer技术,将有机染料刚果红和钒取代磷钨酸盐(K7P2W16V2O62·18H2O)复合,制备了一种复合电致变色材料:[PEI/P2W16V2/PEI/刚果红]20.紫外-可见吸收光谱监测显示复合材料的合成均一、稳定.紫外可见分光光度计与电化学工作站联机表明:染料刚果红的加入使复合材料实现了由红色到栗色、再到红色的可逆颜色变化,增加了磷钨酸盐电致变色材料的变色种类.并且此复合材料展现了良好的电致变色性能,复合材料在650 nm处的光反差可以达到20.11%,复合膜的着色效率可以提高到33 cm2C-1,着色时间和褪色时间分别缩短到4.74 s和8.16 s.     

二氧化锰/普鲁士蓝纳米复合薄膜的制备及其电致变色性能

采用两步电沉积法在导电玻璃表面成功制备了二氧化锰/普鲁士蓝纳米复合薄膜。首先,以四水乙酸锰和无水硫酸钠为原料配制电解质溶液,通过电沉积法直接在导电玻璃表面沉积纳米二氧化锰薄膜。其次,以铁氰化钾、氯化钾和无水氯化铁为原料配制电解质溶液,沉积普鲁士蓝薄膜,表征了复合薄膜的结构,分析了复合薄膜的电致变色特性。结果表明,电沉积得到的二氧化锰为片状结构,且片的厚度小于10 nm,沉积在二氧化锰纳米片上的普鲁士蓝呈球状结构,直径约200 nm,形成了致密的、有裂纹的膜层。所制备的复合薄膜具有良好的电致变色性能。在400～800 nm的可见光范围平均光调制幅度达到52%,着色时间和褪色时间分别为4.3 s和3.6 s,着色效率达到68.4 cm2/C。     

氧化钼/聚吡咯复合膜的制备及变色性能研究

为了弥补无机变色材料的不足,引入有机聚合物进行复合,组装成互补型电致变色器件.本文以七钼酸铵为原料,采用水热法合成六方相氧化钼(h-MoO_3),通过浆料法制备氧化钼变色薄膜并组装成变色器件.利用恒电压聚合法制得聚吡咯薄膜,并与氧化钼薄膜复合组装纳米氧化钼/聚吡咯复合变色器件.采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计和电化学工作站对样品的结构以及器件的变色性能进行表征.结果表明:氧化钼的晶型为h-MoO_3;随反应时间的延长,不规则颗粒状的MoO_3逐渐生长并形成六角棒状,其直径为3μm,长度为20μm;氧化钼/聚吡咯复合变色器件的着色与褪色时间分别为35s和22s;在481nm处吸收峰的强度从0.62减小到0.55,光学对比度变化大.     

聚(3,4-二溴噻吩)及其电致变色器件的制备与性能研究

以3,4-二溴噻吩作为单体,以三氟化硼乙醚溶液(BFEE)为电解质溶液,通过电化学聚合得到聚(3,4-二溴噻吩)[Poly(3,4-dibromothiophene),PDBrTh],其能够显示亮红色和蓝色之间的可逆变化,并研究了PDBrTh薄膜的电致变色性能,其最快响应时间可以达到1.21 s,循环寿命达到1 800圈.以此薄膜作为电致变色层,制成的全固态PDBrTh基电致变色器件能够实现红色/蓝色的可逆变化,对于丰富电致变色器件的颜色具有重要意义.     

纳米氧化钼薄膜的水热生长、器件制备及其电致变色性能

以金属钼粉为原料制备的过氧钼酸为前驱体溶液,直接在导电玻璃表面水热生长纳米氧化钼薄膜,并组装成电致变色器件,研究了器件的电致变色性能。研究表明:180?C下以过氧钼酸为前驱体溶液水热反应12 h可以得到均匀的薄膜,薄膜由厚约100～150 nm的纳米块组成;在波长720 nm处透过率调制幅度最大,达到13.3%;器件变色较快,其着色时间为3.5 s,褪色时间为2.9 s。     

大面积电致变色器件的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了TiO2-CeO2薄膜,XRD、SEM、紫外可见透射光谱、循环伏安法等测试结果表明：经500℃热处理1h后的TiO2-CeO2薄膜呈面心立方方铈矿结构,其薄膜表面光滑,光学透过率高于80％,电荷存储量可达9．46mC·cm^-2,循环可逆性K为95％,是一种性能优良的电荷储存材料．同时采用聚（3,4-乙撑二氧噻吩）PEDOT／PSS为电致变色活性材料,制备了对称结构（ITO｜｜PEDOT／PSS｜｜PMMA／PC—LiClO4｜｜PEDOT／PSS｜｜ITO）和非对称结构（ITO｜｜PEDOT／PSS｜｜PMMA／PC—LiClO4｜｜TiO2-CeO2｜｜ITO）的大面积（10cm×10cm）电致变色器件,发现二者的对比度分别为17％、23．4％,褪色响应时间则分别为0．9s和2．8s,具有良好的应用性能．     

MoO3 薄膜的MoS2 氧化法制备、器件组装 及其电致变色性能

以MoS_2为原料,通过超声波辅助液相剥离块体MoS_2,得到了MoS_2纳米片。将其分散于乙醇中,然后旋涂至氟掺杂氧化锡(FTO)导电玻璃上,煅烧后得到MoO_3薄膜,并组装成电致变色器件,研究了器件的电致变色性能。结果表明,所制备出的MoO_3纳米片的厚度约为50～60 nm,所制备的电致变色器件在580 nm波长处,透过率调制幅度达到最大值16.2%,器件的着色时间为3.0 s,褪色时间为9.2 s。     

聚苯胺电致变色薄膜的制备及性能

以苯胺单体为原料,采用电化学沉积法在玻璃衬底FTO导电薄膜上合成聚苯胺电致变色薄膜．采用恒电流法,研究苯胺单体浓度、酸的种类、电沉积时间、电流密度等对薄膜制备及电致变色性能的影响,确定合成聚苯胺薄膜的最佳条件．结果表明,聚苯胺电致变化薄膜的最佳制备条件是0．15mol／L苯胺单体的1mol／L硫酸溶液,以10．A／cm^2的电流密度电沉积40min．该条件下制备的薄膜的着色效率较无机电致变色薄膜高,但仅能循环105次．     

涤纶织物上SiO_2反蛋白石光子晶体及其结构研究

采用无皂乳液聚合法制备单分散聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球,通过垂直沉积自组装法,在纺织基材上构建面心立方(FCC)结构PMMA蛋白石模板并填充二氧化硅(SiO_2)纳米颗粒,应用紫外辐照技术除去模板,制备SiO_2反蛋白石结构光子晶体。利用马尔文激光粒度仪测试PMMA和SiO_2纳米微球粒径及其单分散指数(PDI),通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察织物表面PMMA蛋白石模板、PMMA/SiO_2复合光子晶体、SiO_2反蛋白石结构光子晶体的表面形貌。结果表明:PMMA纳米微球粒径在458nm左右适宜用于构建蛋白石模板,60nm的SiO_2纳米微球在浓度为5~8wt%时适宜填充蛋白石模板,紫外辐照去除PMMA模板后可以制得三维有序的SiO_2反蛋白石结构,其孔径均匀,排列整齐,整体上呈FCC结构。     

基于导电聚合物的电致变色织物的研究进展

导电聚合物作为电致变色织物材料具有制备简单、结构可控、对比度高、工作电压低、响应时间短等特点,是目前智能材料研究的热点。介绍了导电聚合物基电致变色织物的结构和变色机理,重点综述基于导电聚合物的电致变色智能的研究进展及应用。     

不同热处理工艺制备WO3电致变色薄膜及性能研究

采用溶胶凝胶-钨粉过氧化法制备了氧化钨电致变色薄膜,并对其进行了不同温度的热处理,通过对电致变色原理的分析,研究讨论了不同热处理工艺对氧化钨薄膜微观形貌和电致变色性能的影响.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计、电化学工作站对薄膜的微观结构、离子储存、离子扩散速率和光谱调制能力进行了表征和分析.结果表明：适当的热处理温度可以形成较低缺陷的非晶薄膜,此时薄膜具有优越的离子储存和扩散能力,从而具有较大的可见光调节范围;热处理温度为300,℃时,薄膜表现出较好的电致变色性能.     

不同热处理工艺制备WO_3电致变色薄膜及性能研究

采用溶胶凝胶-钨粉过氧化法制备了氧化钨电致变色薄膜,并对其进行了不同温度的热处理,通过对电致变色原理的分析,研究讨论了不同热处理工艺对氧化钨薄膜微观形貌和电致变色性能的影响.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计、电化学工作站对薄膜的微观结构、离子储存、离子扩散速率和光谱调制能力进行了表征和分析.结果表明:适当的热处理温度可以形成较低缺陷的非晶薄膜,此时薄膜具有优越的离子储存和扩散能力,从而具有较大的可见光调节范围;热处理温度为300,℃时,薄膜表现出较好的电致变色性能.     

聚3,4-二辛氧基噻吩的制备及电致变色性能研究

采用亲核取代和醚交换反应合成了双烷氧基取代噻吩,并由电化学氧化聚合方法制备了能溶于一般有机溶剂的共轭聚合物——聚3,4-二辛氧基噻吩。用红外光谱、核磁共振氢谱、紫外可见光谱、循环伏安法、光谱电化学法等测试手段和方法研究了聚合物的电化学氧化还原性能和电致变色性能。结果表明：所得聚合物薄膜具有稳定可逆的氧化还原性能和电致变色性能;其氧化还原电位在630～900mV之间,其还原态可见光谱在450～650nm之间出现三重峰特征;聚合物薄膜还原态呈透明紫色,氧化态呈浅蓝色,600nm处最大对比度为18.1％。     

对电极涂覆AgN Ws对聚3-(2-羟乙基)噻吩变色性能的影响

为提高聚噻吩类衍生物电致变色器件的响应速度和循环稳定性,采用电化学聚合法制备聚3-(2-羟乙基)噻吩(P3TE)薄膜,同时将银纳米线(AgNWs)分散液滴涂到ITO玻璃上制得AgNWs导电薄膜,分别以ITO玻璃上的P3TE和AgNWs薄膜为工作电极和对电极,与凝胶电解质一起组装成电致变色器件.采用多种分析方法对薄膜的组...     

光子晶体结构生色纺织品的快速制备及其性能表征

以聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)(P(St-MAA))胶体微球为结构基元,利用喷涂法在黑色涤纶织物上快速制备光子晶体结构生色薄膜.通过控制预组装液质量浓度和喷涂距离,优化喷涂工艺参数,揭示胶体微球自组装过程中结构色色相变化的机制,并分析制备所得光子晶体的光学性能.结果 表明:采用喷涂法制备光子晶体时,设定预组装液质量浓度为3...     

溶胶-凝胶法制备WO3-TiO2电致变色薄膜的研究

通过溶胶 -凝胶方法制备出了掺杂 Ti O2 的 WO3电致变色薄膜 ,并利用电化学循环伏安装置、分光光度计、X- Ray衍射进行了相关的性能测试 ,指出掺杂一定量的 Ti O2 可有效地稳定氧化钨溶胶 ,提高薄膜的循环使用寿命 ,同时也使薄膜的变色性能降低