苯胺四聚体薄膜的制备及其电致变色性能

以苯胺四聚体做为电致变色材料, 在保持ITO有效涂覆面积不变的情况下, 通过控制溶液浓度和用量的方式控制膜厚, 采用自然铺展的方式制备得到了均匀的电致变色膜. 循环伏安特性曲线表明, 在－0.2～0.8 V电压范围内, 随着电压的升高, 苯胺四聚体结构发生从还原态到中间态再到氧化态的转变, 并伴随着颜色从浅黄色到绿色再到蓝色的变化. 研究发现, 电解质溶液种类和膜厚对苯胺四聚体膜的电致变色性能有较大影响. 苯胺四聚体膜的对比度按照HCl, HNO₃, H₂SO₄, LiClO₄电解质溶液的顺序依次降低. 随着膜厚度增加, 苯胺四聚体膜的对比度增加, 响应时间延长. 当采用樟脑磺酸掺杂的苯胺四聚体制备电致变色膜时, 在其他条件相同的情况下可以提高苯胺四聚体膜的对比度并同时缩短响应时间.     

导电聚合物基电致变色器件的研究进展

导电聚合物作为电致变色活性材料是目前最有应用前景的智能材料之一。本文概述了电致变色器件的基本结构和导电聚合物的电致变色机理,着重介绍了多种导电聚合物基电致变色器件的特点、组成及制备,并展望了未来电致变色器件的发展及应用趋势。     

三联吡啶铁配位聚合物电致变色材料的合成及性能

将芳环作为桥联基团引入到2个三联吡啶单元之间构建多齿配体,与四氟硼酸亚铁六水合物配位,制备了一类新型的三联吡啶铁配位聚合物,并研究了其在水系电解液中的电致变色性能。研究结果表明,芳环上氟原子的引入对材料电致变色性能具有一定的影响。其中,采用含有2个氟原子的配体F2制备的铁配位聚合物Fe-F2表现出优异的电致变色性能（光学对比度高达69%,响应时间短至0.5 s,着色效率超过320 cm²·C^-1）。     

三联吡啶铁配位聚合物电致变色材料的合成及性能

将芳环作为桥联基团引入到2个三联吡啶单元之间构建多齿配体，与四氟硼酸亚铁六水合物配位，制备了一类新型的三联吡啶铁配位聚合物，并研究了其在水系电解液中的电致变色性能。研究结果表明，芳环上氟原子的引入对材料电致变色性能具有一定的影响。其中，采用含有2个氟原子的配体F2制备的铁配位聚合物Fe-F2表现出优异的电致变色性能(光学对比度高达69%，响应时间短至0.5 s，着色效率超过320 cm²·C^-1)。     

三苯胺类自供能电致变色材料合成及器件开发

设计并合成了一种新型三苯胺衍生物: (4-((4-(二甲基氨基)苯基)(苯基)氨基)苄基)膦酸, 并研究了它的光谱电化学性质和光伏性质. 光谱电化学谱图表明该化合物具有电致变色性能: 通过施加不同电压, 该化合物薄膜可以在透明态和着色态之间转换, 且在629 nm处透过率对比度达到最大, 为64.2%. 由该材料组装成的自供能电致变色器件具有光伏性能, 光电转化效率可以达到0.32%. 和传统的光电变色器件相比, 该新型器件具有结构简单、制备成本低廉、绿色环保等特点, 预计在建筑、汽车、显示器等领域将有广泛的应用.     

导电聚合物电致变色材料*

由于在电致变色、显示、军事等领域的广泛应用,电致变色材料受到了人们越来越多的关注。本文综述了聚苯胺(PANI)类、聚噻吩(PTh)类、聚吡咯(PPy)类及复合导电聚合物电致变色材料的性能及其研究进展,同时简单地叙述了这些材料作为电致变色材料的应用前景,指出具有丰富颜色变化、良好的稳定性及成膜性的共聚物及有机/无机复合导电聚合物材料是未来电致变色材料发展的方向。     

聚苯胺类电致变色材料的研究进展

电致变色材料作为一种绿色环保、节能低碳的新型功能材料,可广泛应用于显示器件、智能窗、节能建筑、国防军事伪装等领域,得到了人们极大的关注。本文综合前人工作,总结了聚苯胺类电致变色材料的最新研究进展,详细介绍了苯胺和取代苯胺均聚物、苯胺和取代苯胺共聚物、聚苯胺衍生物基杂化材料和带有苯胺齐聚物侧链的变色材料的合成及研究现状,特别从材料的分子结构、溶解及变色性能出发,指出了目前聚苯胺类变色材料所存在的问题,并展望了未来改进的方向。     

磷腈-紫精聚合物的合成与电致变色性能

以六氯环三磷腈作为核心、紫精为电致变色活性基,合成了一种新型有机-无机杂化电致变色材料六(1-乙基-4,4’-联吡啶-甲基苯氧基)环三磷腈(PHV²⁺).通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)及核磁共振氢谱(1H NMR)表征了PHV²⁺的结构.优良的水溶性使得该化合物可以通过简单的方法构造一个以聚乙烯醇(PVA)为凝胶基质的电致变色水凝胶,具有成本低廉及无毒害的优点.以氟掺杂氧化锡(FTO)涂层玻璃作为电极材料,PHV²⁺作为电致变色材料制备了PHV²⁺/PVA/KCl电致变色器件(PHV²⁺/PVA/KCl ECD).该电致变色器件在2. 1 V电压下由淡黄色变为紫色,颜色变化明显,并且该颜色变化可以循环500次;器件在526 nm处的光学对比度达到62. 19%.良好的电致变色性质使该化合物在电致变色器件方面具有潜在应用价值.     

苯胺链段为侧基的聚酰胺酸的合成及性质

采用三元共聚法制备了苯胺齐聚物为侧链的接枝型聚酰胺酸. 通过红外光谱、核磁共振谱及高效凝胶渗透色谱等技术对聚合物结构进行了表征. 该材料亚胺化后具有十分优异的热稳定性. 紫外-可见光谱和电化学测试结果表明, 该聚合物具有独特的光谱性质和可逆的电化学活性. 聚酰胺酸/ITO电致变色电极具有颜色变化明显, 响应速度较快, 着色效率高等优点, 是一种综合性能较好的电致变色聚合物材料.     

含功能性季铵盐三苯胺聚合物的合成与电致变色和非易失性记忆性能

通过4-(4-氨基苯氧基)吡啶与4,4'-二溴二苯醚或1,4-二溴苯的偶合反应(Buchwald-Hartwig),得到聚[(4-(吡啶-4-氧基)-p-苯氧基]三苯胺或聚[4-(吡啶-4-氧基)]三苯胺,再与3-(氯甲基)-5-[4-(三氟甲基)苯基]-1,2,4-噁二唑进行季铵化反应,得到含功能性季铵盐三苯胺聚合物:聚[N-对苯氧基-N-[4-O-[2-对三氟甲基苯基-(4-氯化吡啶盐)噁二唑]基]三苯胺(PTP3FQ)和聚[N-[4-O-[2-对三氟甲基苯基-(4-氯化吡啶盐)噁二唑]基]三苯胺(PP3FQ).用核磁氢谱和红外光谱表征了PTP3FQ和PP3FQ的结构,用热失重和循环伏安法测定了PTP3FQ和PP3FQ的热性能和电化学性能.结果表明,在不外加电解质情况下,PTP3FQ和PP3FQ利用自身的季铵盐离子表现出良好的电致变色性能;将PTP3FQ和PP3FQ制成Al/聚合物/ITO结构的记忆器件,由于噁二唑基团与三苯胺形成电荷转移络合物,使记忆器件表现出非易失性可擦写(Flash)存储特性,开关比高达10~3.     

新型电控荧光聚合物的合成与性能研究——推荐一个综合化学实验

介绍一个研究探索型大学化学综合性实验——新型电控荧光聚合物的合成与性能研究。内容包括电控荧光聚合物的合成及电控荧光性能的相关测试。通过本实验的实践,使学生在掌握基础理论和基本实验技能的同时,提高独立实验能力和创新意识。本实验的开展还可以使学生接触到学科的前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生的科研探究能力。     

Synthesis of a dipyrromethane functionalized monomer and optoelectrochromic properties of its polymer

A dipyrromethane functionalized monomer; 5-(4-tert-butylphenyl)dipyrromethane (BPDP) was synthesized. The structure of the monomer was characterized by nuclear magnetic resonance (¹H NMR and ¹³C NMR) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopies. Electrochemical polymerization of BPDP was performed in acetonitrile (AN)/LiClO₄. The resulting conducting polymer was characterized by FTIR spectroscopy and electrical conductivity measurements. Spectroelectrochemical behavior and switching ability of P(BPDP) film were investigated by UV-Vis spectroscopy. P(BPDP) revealed color changes between yellow and blue in the reduced and oxidized states, respectively. In order to investigate electrochromic properties and stability of the P(BPDP) in electrochromic device (ECDs) application, dual type polymer ECD based on P(BPDP) and poly(ethylene dioxythiophene) (PEDOT) were constructed. Spectroelectrochemistry, switching ability and stability of the devices were investigated by UV-Vis spectroscopy and cyclic voltammetry.     

多色显示电致变色聚合物叠层复合薄膜的可控制备

在氧化铟锡透明导电玻璃(ITO)电极上电化学聚合依次得到聚4,4',4″-三[4-(2-联噻吩基)苯基]胺(PTBTPA)和聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)薄膜, 从而可控制备出叠层复合薄膜. 由红外光谱(FTIR)和场发射扫描电镜(SEM)表征了复合薄膜. 紫外-可见吸收光谱和电化学测试结果表明, 相对于PTBTPA薄膜(中性态橙色到氧化态深灰色)与PEDOT薄膜(中性态深蓝色到氧化态浅蓝色)的颜色变化, 叠层复合薄膜在不同的电压下能够展现出从橙色→蓝色→墨绿色的颜色变化, 并保持了较好的电化学活性和光学对比度. 这主要源于中性态吸收光谱和颜色显示互补的电致变色材料的选择. 本文提供了一种简单有效的制备多色乃至全色显示的电致变色材料的方法, 该方法同样适用于其它聚合物电致变色材料体系.     

导电高分子及其纳米复合材料的热电性质

与无机热电材料相比, 有机热电材料具有资源丰富、 成本低、 质量轻、 柔韧性好及热导率低等优点, 成为热电研究领域关注的热点. 理论和实验结果表明, 低维化和小尺度化是热电材料研究和开发的发展方向. 本文对低维有机热电材料的合成、 器件组装及热电性质的影响因素等进行简要评述, 并对低维有机热电材料的研究方向进行了讨论.     

Advanced electrochromic/electrofluorochromic poly(amic acid) toward the colorimetric/fluorometric dual-determination of glycosuria

The electrochromic/electrofluorochromic (EC/EFC) dual-functional polymers have gained intense attention owing to the unique electrochemically induced absorption and emission change simultaneously. Most of the efforts have recently been devoted to improving their EC/EFC performance. However, the practical application studies of the EC/EFC polymers are still in their infancy. Herein, we present a poly(amic acid) based material bearing high solid fluorescence-efficiency AIEgens and electroactive oligoaniline groups, featuring a good electrochromic performance with desirable optical contrast, high coloration efficiency, and outstanding durability. This occurs in tandem with electrofluorochromic behavior with ideal fluorescence contrast and moderate switching speed. By virtue of the versatile electrospinning technique, we manufactured a nanofibrous test strip base on the resultant polymer for glucose determination. The colorimetric/fluorometric dual-determination of glucose is carried out with an obvious color change from gray to dark green, along with a drastic fluorescence change from light to dark, which exhibits numerous advantages of easy operation, rapid detection, favorable selectivity, and unique repeated use feature. Furthermore, the nanofibrous test strips also provide reliable results in the glycosuria test. This strategy shows distinct promise for future sensing applications.     

Conducting Polymer–Synthesis and Properties of an Unsymmetrical Disubstituted Polyacetylene–Polyiodocyanoacetylene

The unsymmetrical disubstituted acetylene, iodocyanoacetylene (ICA), can be polymerized at 140°C in the solid state in high yield. The resulting polymer, polyiodocyanoacetylene (PICA), is a black lustrous stripe having the structure of . If the polymerization temperature is raised above 160°C, part of the iodine will split off from the polymer. However, at higher temperatures, the cyclization reaction occurs and the ladder polymer is formed. The conductivities of the pristine-PICA and its ladder polymers are all in the semiconductor region.     

超支化聚合物氮修饰Pd催化剂促进甲酸电催化氧化

通过原位聚合法制备了以超支化聚合物的氮修饰的PdN_x/C催化剂, 并考察了其催化甲酸电氧化反应的性能. 采用透射电子显微镜(TEM)、 X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等技术研究了氮的引入对催化活性组分Pd的形貌及表面电子形态的影响. 结果表明, 修饰氮后Pd纳米粒子粒径可稳定在2 nm, 并且保持了较高的分散度, 改善了表面Pd电子状态. 与Pd/C催化剂相比, 氮修饰的PdN₂₀/C用于甲酸电氧化的Pd单位质量比活性提高了10.9%.     

钒钨酸盐-CdS纳米粒子复合膜的制备与电致变色性能

通过层-层自组装方法制备了由Dawson结构三钒取代型钨酸盐1-K₉P₂W₁₅V₃O₆₂·18H₂O(P₂W₁₅V₃)与CdS纳米粒子构筑的复合膜材料, 研究了CdS纳米粒子添加和复合膜层数对P₂W₁₅V₃多酸复合膜材料电致变色性能的影响. 采用UV, XRD, SEM和循环伏安等测试手段对复合材料的结构和性能进行了表征; 将电化学工作站和紫外-可见吸收光谱联用, 在-1.0~+1.0 V的电压范围内, 对不同层数、 有无CdS纳米粒子复合的的膜材料的电致变色性能进行研究. 研究结果表明, 20层的复合膜材料性能最佳, 光反差为38.05%, 着色时间为3.57 s, 褪色时间为6.94 s, 最大着色效率达到94.04 cm²/C, 实现了从无色、 蓝色到蓝紫色, 再到无色的可逆颜色变化, 相对于单独P₂W₁₅V₃膜, 光反差提高46.07%, 着色效率提高96.53%, 电致变色性能显著提高.     

基于β-环糊精的多肽支臂星状聚合物的制备及性能

以β-环糊精(β-CD)为起始原料, 通过磺酰化及乙二胺基取代等过程, 制备具有端氨基的中间体β-环糊精(6-en-β-CD); 再以6-en-β-CD为引发剂, 通过赖氨酸N-羧基环内酸酐(Lys-NCA)和谷氨酸N-羧基环内酸酐(Glu-NCA)的混合开环聚合(ROP)和脱苄氧羰基(Cbz)保护等反应, 制备了以β-CD为核、 混聚多肽为支臂的星状聚合物[6-聚(谷氨酸-赖氨酸)-β-CD]. 以基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、 核磁共振波谱(NMR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等对星状聚合物及中间体结构进行表征; 同时采用圆二色光谱(CD)和噻唑蓝(MTT)法对该聚合物的二级结构和体外毒性进行了考察. 结果表明, 所得星状聚合物的重均分子量(M_w)为4626, 多分散系数(PDI)为1.10, 平均聚合度(DP)为27.1; 在水溶液中星状聚合物的二级结构是无规则线团; 在5 mg/mL浓度下, 细胞存活率可达到94%以上, 没有呈现明显体外细胞毒性, 具有潜在的药用前景.