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随着经济的不断发展,环境污染以及资源紧缺的状况是目前全球面临的最大问题。因此人们对绿色能源,小排放,低耗能材料的追求日益迫切。电致变色材料是一种新型的功能材料,由于在建筑物以及交通工具方面的应用而引起了人们广泛的关注。电致变色材料是指在外加电场的作用下,材料发生氧化还原反应从而使其颜色发生可逆变化。目前电致变色材料研究重点在于如何提高材料的稳定性,以及实现材料的全色系发展,从而使电致变色材料作为一种节能材料而被广泛的应用。本论文围绕着如何提高薄膜的电致变色稳定性,主要开展了以下几个方面的工作:首先,我们制备了侧链末端带有咔唑基团的基于咔唑和苯并噻二唑的给体-受体聚合物材料P(CZ-BT-CZ)。通过对聚合物进行进一步的电化学交联得到PP(CZ-BT-CZ)。测试发现,电化学聚合薄膜的循环稳定性要优于带烷基侧链的聚合物P(CZ-BT-CZ)。引起薄膜稳定性差别的主要原因是电化学聚合得到的薄膜PP(CZ-BT-CZ)具有疏松的结构,且表面粗糙度大,易与电解质接触增加了离子嵌入/抽出薄膜的速率。然而,由于电聚合薄膜的厚度不均匀性,分子链聚集性能降低,导电率有所下降,使得响应时间和着色效率有一定的影响。其次,我们将聚合物P(CZ-BT-CZ)与无机W03纳米棒复合,设计并制备出PP(CZ-BT-CZ)/WO3复合材料。利用简单的一步水热法制备出具有纳米阵列结构的W03,而后利用电聚合的方法将P(CZ-BT-CZ)沉积在WO3表面得到复合电致变色薄膜PP(CZ-BT-CZ)/WO3。电化学测试表明,复合薄膜相比于PP(CZ-BT-CZ)薄膜来说在稳定性方面有了明显的提高,循环500次后性能仍保留75.9%。并且在响应时间方面也有明显的提高,着色和褪色时间分别为tc=0.67s和tb=0.33s。稳定性的提高是由于复合材料中W03提供了一个框架结构,这个框架结构使复合薄膜相对于电聚合来说具有更大的粗糙度,有利于电解质在薄膜间的渗透,同时也就增加了离子的离子嵌入/抽出速率,提高薄膜的稳定性以及缩短响应时间。而后我们设计了一系列具有不同烷基侧链的基于咔唑和苯并二噻吩(BDT)单元的聚合物 P(CZ-BDT-CZ)-C8,P(CZ-BDT-CZ)-2C8,P(CZ-BDT-CZ)-C12,P(CZ-BDT-CZ)-C4C6。通过电化学测试我们发现他们在电化学稳定方面具有明显的差异。P(CZ-BDT-CZ)-C8、P(CZ-BDT-CZ)-C12 以及 P(CZ-BDT-CZ)-C4C6在循环1000次后薄膜性能分别保留为最初的95.2%,76.3%和79.2%。而P(CZ-BDT-CZ)-2C8薄膜仅在循环100次后性能就降低到最初的53.5%。引起稳定性差异的主要原因是聚合物侧链结构中支链长短以及分支情况会对材料的聚集形态和薄膜形貌产生一定的影响。支链长分支多的烷基侧链会使得旋涂制备得到的聚合物薄膜表面较为粗糙,分子排列有序度小,从而使得聚合物薄膜电荷传输性能较差,且与基底薄膜接触不好,从而使得电致变色性能以及循环稳定性下降。