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水溶性导电聚苯胺复合物电致变色膜的制备及其性能研究

马丽华  
【摘要】: 电致变色是指电致变色材料在电场作用下,材料的颜色会随着其氧化态和还原态之间的相互转化而发生可逆改变的一种现象。在外观上则表现为使材料的透射与反射特性及其颜色发生可逆改变。电致变色材料根据其电化学反应的方式可分为阳极着色和阴极着色两类。电致变色材料作为一种很有应用前景的新型功能材料,在大型显示、光开关、电致变色存储器件、建筑窗玻璃及其灵巧窗上都有广泛的应用前景。初期,人们集中研究无机电致变色材料或小分子有机电致变色材料,这些材料在加工性,兼容性,显示性方面都存在不足。近年来,电致变色的研究转向研发电致变色聚合物薄膜,这个领域的新进展是合成对比性高、着色效率快的新型电致变色聚合物。 本文以磺化聚(苯乙烯—丙烯酸)(SPSA)为模板,采用过硫酸铵氧化聚合合成水溶性导电聚苯胺复合物(PANI—SPSA),并在导电玻璃(ITO/Glass)上采用刷涂法制备电致变色膜。研究了不同SPSA对PANI稳定性和成膜性的影响。用循环伏安法、恒电势法和UV-Vis分光光度计对薄膜的电化学性能、响应时间、开路记忆时间、可见光透过率等进行了测试。 实验表明:制备的水溶性导电聚苯胺复合物溶液在室温下能长期稳定存放,碱性条件下不易脱掺杂;此复合膜组装的电致变色器件在较低电压下1V,无需固体电解质能显示浅黄—绿—蓝三种颜色。薄膜响应时间短,大约1s,开路记忆时间约4小时。表现出优良的电化学性能及其光学性能。


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