新型紫精化合物及多功能電致變色器件的探索與開發(fā).pdf

1、電致變色器件是一類具有響應性變色功能的器件，在適當的電壓驅動下可改變自身顏色。選擇不同材料，可使器件調節(jié)紫外、可見光區(qū)域甚至是紅外區(qū)域的光學性質，甚至可使器件具有多級變色的功能。這類器件可應用于建筑、交通工具上，改善工作和生活環(huán)境，調光節(jié)能，也可用于顯示裝置。作為有機小分子材料，紫精化合物具有良好的氧化還原性質和相對穩(wěn)定的變色過程，擁有廣泛的應用背景，是目前國內被廣泛研究的電致變色材料之一。
　　本博士論文圍繞如何提高紫精系電致變

2、色器件綜合性能的這一研究目標展開了系統(tǒng)論述，分別介紹了就固態(tài)和全液態(tài)兩種不同形態(tài)的電致變色器件進行的探索性研究，依照新型紫精材料設計與合成，電極制備與匹配，器件結構與優(yōu)化，性能壽命測試與評估這一路線，分別研制出了三種不同性質的電致變色器件。具體研究內容包括:
　　快速響應電致變色器件:設計可吸附紫精材料，優(yōu)化器件性質。利用富電子的三苯胺基團與膦酸基對紫精化合物的修飾作用，使紫精材料與疏松多孔的二氧化鈦通過化學吸附作用固定于導電基板

3、上制得固態(tài)電極。將其與普魯士藍電極配對制得器件，三苯胺基團帶來的低電壓變色效果以及膦酸基團提供的吸附作用賦予了該器件以快速的響應時間和較好的穩(wěn)定性。
　　高壽命電致變色器件:通過優(yōu)化電極制備方法，確保電極的匹配性，以提高器件使用壽命。按照匹配性原則，對陰極變色材料紫精化合物和陽極變色材料三苯胺同時以膦酸基團修飾，采用化學吸附法分別制備成固態(tài)電極。相似的表面形貌、分子存在方式以及分子濃度使得該電極在顏色變化、變色電壓以及電荷容量上有

4、很高的匹配性。所組裝的器件在可見光和紅外區(qū)域有著卓越的變色性質，使用壽命也有了很大的提高。
　　全液態(tài)電致變色器件:通過器件的結構的改變而改變其變色性質。尋找溶解性好的陽極變色小分子，與對稱紫精化合物配對以溶液狀態(tài)制備成器件，獲得了一系列顏色豐富，制備工藝簡單，且具有自擦寫功能的全液態(tài)電致變色器件。通過綜合性能對比，以二茂鐵為配對電極材料組裝的大面積器件具有良好的顏色變化和變色均勻性。
　　本文通過對紫精化合物分子的設計與合