三联吡啶类金属配合物电致变色材料与器件的制备及性能研究.ppt

三联吡啶类金属配合物电致变色材料与器件的制备及性能研究 指导老师 学生姓名 学号 2020 3 14 报告提纲 电致变色材料与器件的简介电致变色器件应用举例研究基础和前期工作研究内容和拟解决的问题总结 电致变色材料与器件 电致变色 Electrochromism 是指材料的光学属性 反射率 透过率 吸收率等 在外加电场的作用下发生稳定 可逆的颜色变化的现象 在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化 具有电致变色性能的材料称为电致变色材料 用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件 近年来己研制开发出了多种电致变色器件 主要有信息显示器件 电致变色灵巧窗 无眩反光镜 电色储存器件等 此外还包括变色太阳镜 高分辨率光电摄像器材 光电化学能转换和储存器 电子纸印刷技术等高新技术产品 前景十分诱人 2020 3 14 电致变色器件结构从上到下分别为 玻璃或透明基底材料 透明导电层 如 ITO 电致变色层 电解质层 离子存储层 透明导电层 如 ITO 玻璃或透明基底材料 电致变色器件的典型结构示意图 2020 3 14 电致变色器件实例 1 电致变色智能防眩目后视镜镜片 ElectrochromicSmartRearviewMirrors 2020 3 14 2 电致变色智能窗 SmartWindow 2020 3 14 3 电致变色显示 ElectrochromicDisplays 2020 3 14 研究基础和前期工作 由于金属配合物型电致变色材料具有较高的化学和热稳定性 过渡金属配合物具有金属与配体电荷转换 M LCT 的效应 不同价态的金属及配体之间的电荷转移可引起强光学对比变化 高的显色能力及低电压启动能力 本课题组已经在三联吡啶配合物电致变色材料的制备和研究方面做了大量工作 积累丰富的经验 2020 3 14 我们在三联吡啶类衍生物金属配合物电致变色材料的制备和性能研究方面也做了大量工作 我已经将上述六种电致变色材料的研究成果撰写成文 欲投稿发表 三联吡啶衍生物金属配合物电致变色 六种材料的吸收光谱表征 其中四种材料具有显著的电致变色性能 电致变色的光谱变化图随着电压升高 吸收峰逐渐消失 电致变色的疲劳性实验 2020 3 14 三苯胺和三联吡啶都有很好的光电性能 在导师的指导下 我已经合成了一系列三苯胺 三联吡啶衍生物类电致变色材料 有了一定的研究基础 三苯胺 三联吡啶体系 电聚合物膜的电致变色特性 聚合物1 Fe在0 0 2 0V电压下的吸收光谱变化及电致变色图 电聚合物膜的电致变色特性 聚合物1 Ru在0 0 2 0V电压下的紫外可见吸收光谱变化及电致变色图 器件展示 2V 0V 制备多种颜色变化的电致变色材料薄膜材料 2020 3 14 由于三联吡啶 三苯胺类电致变色材料可通过电化学聚合方法制备电致变色膜 制备工艺简单 可重复性好 就这类材料与器件的制备与研究已经取得了一定的成果 目前我已经申报获批了一项校级研究生创新基金项目 并将按基金要求以论文形式发表研究成果 2020 3 14 本课题以4 4 溴苯基 2 2 6 2 三联吡啶为中间体 与芴类衍生物合成几种有机配体 再与过渡金属盐聚合反应得到相应的长链配合物 将配合物配置成溶液涂布在洁净的ITO玻璃导电面上制备电致变色膜 同时制备PMMA 六氟磷酸四丁基铵 PC 碳酸丙二醇酯 聚合物电解质 待电解质成凝胶后和电致变色膜片组装成电致变色器件 研究内容和拟解决的问题 2020 3 14 研究内容和拟解决的问题 2020 3 14 研究内容和拟解决的问题 电致变色器件 ECDs 的组装与测试将带有电致变色膜的ITO玻璃在乙醇溶液中浸泡 以洗去表面残留电解质和杂质 真空干燥20min 取干净的ITO玻璃 去离子水和丙酮各超声清洗15分钟后氮气吹干 然后经紫外臭氧处理30分钟 在其导电面上涂一层凝胶电解质 然后将其与带有聚合膜的ITO贴在一起 结构类似于三明治结构 组装成电致变色器件 并在60 的真空干燥箱内恒温烘干6h以上就制的了全固态电致变色器件 2020 3 14 研究内容和拟解决的问题 三联吡啶 芴衍生物配合物电致变色膜照片 由于这类电致变色膜与电化学聚合膜相比 不易开裂 稳定性好 目前这类材料的合成和研究均未见报道 所以对其电致变色性能的研究有一定的创新性 用其制备的器件也有相当大的应用前景 2020 3 14 总结 1 在已有的工作基础上 结合国内外电致变色材料与器件的发展方向 改进材料分子设计和实验条