三苯胺類噻吩衍生物的合成、電化學表征及其電致變色性質(zhì)研究.pdf

1、電致變色材料作為一種新興智能材料備受關注,導電聚合物作為一種電致變色材料因其獨特的光電性能一直是眾多科學研究者的研究對象。其中三苯胺噻吩衍生物類有機導電聚合物因其高導電率,強穩(wěn)定性、禁帶易調(diào)等優(yōu)異性能,容易形成穩(wěn)定的極子,而且有高電荷遷移率,在有機電致變色器件中有良好的應用前景。本文主要合成六種三苯胺噻吩及其衍生物類導電聚合物單體和聚合物通過偶聯(lián)反應和電化學氧化聚合的方法,并對它們進行光電性質(zhì)的研究。
　　通過Ullmann反應成

2、功的合成了三苯胺衍生物的化合物單體及通過Still和Suzuki偶聯(lián)反應合成了CTTPA,CETPA,MTTPA,METPA,CMTPA和MMTPA六種導電共軛聚合物單體。并通過循環(huán)伏安(CV)法、紫外-可見-近紅外光譜法(UV-vis-NIR)和掃描電子顯微鏡(SEM)等方法對它們表征。光譜電化學分析表明,CTTPA,CETPA, CMTPA三種聚合物膜具有良好的電致變色性能并表現(xiàn)出多電致變色行為。聚合物膜表現(xiàn)出可逆的電化學氧化反應伴

3、隨有高的對比度,快速切換時間和大的著色效率及強烈的顏色變化。同時電化學和光譜電化學分析表明,PMTTPA、PMETPA、PMMTPA聚合物也具有可逆的氧化還原行為及多電致變色性能。電致變色動態(tài)實驗表明,這三種聚合物有快速切換時間,高著色效率和光透射率的變化(ΔT％)。尤其在近紅外區(qū)域有相對高的對比度(PMTTPA在1280 nm處55.5％,PMETPA在1200 nm處77.6％)。實驗結果表明,不同的取代基對它們產(chǎn)生了一定影響,它們

4、均可實現(xiàn)光學禁帶調(diào)節(jié),表現(xiàn)不同的電致變色特性。所有的三苯胺噻吩衍生物聚合物都具有高的光學對比度,快速的響應時間,滿意的著色效率,好的穩(wěn)定性。其中包含3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)和3-甲氧基噻吩供電子體單元的聚合物的電致變色特性尤其明顯。
　　為了進一步研究三苯胺噻吩衍生物類導電聚合物的電致變色在有機光電器件方面的應用,本文構建了六種電致變色器件,即 PCTTPA/PEDOT,PCETPA/PEDOT, PMTTPA/PEDOT

5、,PMETPA/PEDOT,PCMTPA/PEDOT和 PMMTPA/PEDOT。其中PEDOT作為陰極材料,另外六種均聚物作為陽極材料。另外,發(fā)現(xiàn)該PCTTPA/PEDOT、PCETPA/PEDOT、PCMTPA/PEDOT器件分別顯示兩種顏色(黃色,深藍色;綠色,藍色;黃色,藍色)。根據(jù)PCTTPA、PCETPA或PCMTPA和PEDOT相應的器件表現(xiàn)出較高的光學對比度(ΔT％),快速響應時間和優(yōu)良的循環(huán)伏安的穩(wěn)定性;PMTTPA膜