【摘 要】
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电致变色是指材料在外加电压的条件下,发生氧化还原的可逆变化时,表现出透明度和颜色的可逆变化的现象。电致变色材料的应用范围非常广泛,可以应用于无炫光镜、智能窗信息存储和电致变色装置等材料领域。三苯胺类(TPA)及其衍生物都具有很好的空穴传输能力和电致变色性能,本论文对以TPA为中心的聚合物进行了相应的研究。本论文分为两大部分,一是制备与表征了18种具有电致变色特性的TPA基聚酰胺(PA);二是制备与
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电致变色是指材料在外加电压的条件下,发生氧化还原的可逆变化时,表现出透明度和颜色的可逆变化的现象。电致变色材料的应用范围非常广泛,可以应用于无炫光镜、智能窗信息存储和电致变色装置等材料领域。三苯胺类(TPA)及其衍生物都具有很好的空穴传输能力和电致变色性能,本论文对以TPA为中心的聚合物进行了相应的研究。本论文分为两大部分,一是制备与表征了18种具有电致变色特性的TPA基聚酰胺(PA);二是制备与表征了5种聚酯(PET)。PAs是以二胺单体和含不同TPA基的二酸单体为原料,通过一步直接缩聚的方法制备出来的。合成出的PAs在许多有机溶剂都具有很好的溶解性和突出的热稳定性。这些PAs在二甲基亚砜溶液中都表现出绿色的荧光。通过理论能级计算发现,PAs的最低未占据分子轨道(LUMO)能级分布在-1.98到-1.51 e V之间,而最高占据分子轨道(HOMO)能级分布在-5.24到-5.18 e V之间。PAs薄膜不仅在光照下产生稳定的光电流和光电压,而且还具有良好的电致变色性能。PET是由N,N’-二(β-萘基)-N,N′-二(4-羧基苯)对苯二胺与一系列二羟基化合物反应制备而得。PET在大多数有机溶剂中都具有很好的溶解性,在二甲基亚砜溶液的荧光波长在490-540 nm。在电压为0的状态下,聚合物大多是浅黄色的,当增加电压时会在氧化状态下显示颜色,主要表现为红色。通过理论能级计算发现,LUMO能级分布在-1.98到-1.51 e V之间,而HOMO能级分布在-5.24到-5.18 e V之间。此外PET在光照下产生稳定的光电压和光电流,说明它在光伏和显示材料领域有潜在的应用价值。本研究通过FT-IR、~1H NMR、13C NMR、TGA、SEM和XRD方法表征了所合成的PA与PET,并通过光电流、光电压、UV-vis、PL和CV进行光电稳定性和电致变色研究。研究表明:本论文中制备的聚合物是多功能材料,将在化学传感、空穴传输和电致变色等应用领域有重要的应用价值。
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