導電聚合物PEDOI的電合成及其電致變色性能.pdf

1、聚吲哚及其衍生物是一類極為重要的電致變色材料，它具有顏色變化明顯、響應時間快、著色效率高、制作成本低廉、易設計加工等優(yōu)良性能，因而成為了電致變色研究領域的工作重點之一。4,5-二氧乙撐吲哚(EDOI)是一種新型吲哚類衍生物，電化學聚合法是制備PEDOI的主要研究方法之一。本文主要研究了EDOI在不同溶劑中的電化學聚合，制備了PEDOI以及導電石墨烯/聚(4,5-二氧乙撐吲哚)復合材料(ERGO/PEDOI)，并對PEDOI以及ERGO/

2、PEDOI進行了表征，研究了其電致變色性能以及在電致變色器件中的應用。
　　1.在三氟化硼乙醚(BFEE)溶劑中，采用電化學聚合法直接電化學氧化EDOI，制備了高性能的具有自支撐性質的聚合物薄膜—PEDOI。在該溶液中得到的聚合物薄膜具有良好的電化學活性、電化學穩(wěn)定性以及熱力學穩(wěn)定性，電導率為0.21S cm-1。利用傅里葉變化紅外光譜分析法探討了該聚合物發(fā)生聚合反應時可能的聚合位點，此外還對聚合物的熒光性能、表面形貌進行了研究。

3、固體熒光光譜測試表明，PEDOI不同于其他吲哚類衍生物，它是一種性能優(yōu)異的黃色發(fā)光材料。
　　2.光譜電化學研究表明，在三氟化硼乙醚中制備的PEDOI可隨電壓的變化在棕黃色和翠綠色之間進行變換。動力學研究表明，PEDOI的著色效率為126cm2 C-1，高于其他吲哚類衍生物?；赑EDOI和聚(3,4-二氧乙撐噻吩)(PEDOT)，構建了電致變色器件(ECD)。研究顯示，該器件能夠在深綠色和深藍色之間變化，并且具有較高的著色效率(

4、586cm2 C-1)，快的響應時間(1.9s at1320nm)、高的光對比度(35％at616nm)、優(yōu)良的開路記憶效應和環(huán)境穩(wěn)定性。
　　3.在四氟化硼四丁基銨(TBATFB)作為電解質的二氯甲烷(CH2Cl2)溶液中，采用電化學聚合的方法將EDOI成功聚合在了石墨烯修飾的玻碳電極的表面，制備了一種具有納米結構的ERGO/PEDOI復合材料。運用循環(huán)伏安法對該復合材料進行表征，發(fā)現(xiàn)該復合材料與PEDOI相比，具有更低的氧化電

5、位、更高的峰電流密度和更好的導電性。利用掃描電鏡表征形貌，發(fā)現(xiàn)電化學還原的石墨烯表面有輕微褶皺，呈片層結構，而復合材料則呈現(xiàn)出由完整纖維構成的納米結構。
　　4. ERGO/PEDOI復合材料的光譜電化學實驗表明，該復合物能夠隨電壓變化在黃色(-0.2V)和草綠色(1.0V)之間變化。動力學研究表明，ERGO/PEDOI復合物在590nm波長下的光對比度為34%，從還原態(tài)到氧化態(tài)的響應時間為0.7s，從氧化態(tài)到還原態(tài)的響應時間為1