有機(jī)-無(wú)機(jī)多元摻雜納米復(fù)合電致變色薄膜的制備及其性能研究.pdf

1、電致變色是指電致變色材料在電場(chǎng)作用下,材料的顏色會(huì)隨著其氧化態(tài)和還原態(tài)的相互轉(zhuǎn)化而發(fā)生可逆改變的一種現(xiàn)象。在外觀上則表現(xiàn)為使材料的透射與反射特性及其顏色發(fā)生可逆改變。電致變色材料根據(jù)其電化學(xué)反應(yīng)的方式可分為陽(yáng)極著色和陰極著色兩類。電致變色材料作為一種很有應(yīng)用前景的新型功能材料,在大型顯示、光開(kāi)關(guān)、電致變色存儲(chǔ)器件、建筑窗玻璃及其靈巧窗上都有廣泛的應(yīng)用前景。近年來(lái)在制作電子墨水顯示材料方面的應(yīng)用也已經(jīng)初見(jiàn)端倪。
　　 目前關(guān)于電致

2、變色材料的研究主要集中在以WO3為代表的無(wú)機(jī)陰極電致變色材料和以聚苯胺和紫羅精為代表的有機(jī)電致變色材料上,對(duì)有機(jī)-無(wú)機(jī)多元摻雜的電致變色材料的研究不多。
　　 本論文以全固態(tài)的電致變色顯示器件和柔性基板電子墨水顯示材料為應(yīng)用目標(biāo),采用溶膠-凝膠技術(shù)中的離子交換法和醇鹽水解法分別制備了PEO、MoO3摻雜的鎢酸溶膠和PEO摻雜Ni(OH)2的復(fù)合溶膠體系。分別在導(dǎo)電玻璃(ITO/glass)和導(dǎo)電聚酯薄膜(ITO/PET)上用旋涂

3、法制得膜層,經(jīng)不同溫度熱處理后得到有機(jī)-無(wú)機(jī)多元摻雜納米復(fù)合電致變色薄膜。研究了溶膠組分對(duì)溶膠穩(wěn)定性和成膜性的影響。得到了各薄膜在本實(shí)驗(yàn)室中能獲得較好性能的最佳實(shí)驗(yàn)室條件。用XRD、FT-IR、TG-DSC和SEM對(duì)熱處理過(guò)程的結(jié)構(gòu)的變化和表面形貌進(jìn)行了分析,推斷出在不同基底上制備薄膜的較佳熱處理溫度。通過(guò)循環(huán)伏安法、恒電勢(shì)法和UV-Vis分光光度計(jì)對(duì)薄膜的電化學(xué)性能、響應(yīng)時(shí)間、循環(huán)穩(wěn)定性、開(kāi)路記憶時(shí)間、可見(jiàn)光透過(guò)率等進(jìn)行了測(cè)試。

4、>　　 試驗(yàn)表明:以最佳配方制得的溶膠在室溫可以穩(wěn)定存放1個(gè)月以上；而PEO和MoO3的引入提高鎢酸溶膠的穩(wěn)定性,改善WO3的光譜特性,并提高電致變色性能。在ITO/glass和ITO/PET上分別以200℃和160℃熱處理2h后的電致變色膜具有較好的光電性能和變色效率。而PEO對(duì)Ni(OH)2溶膠體系的摻雜則可以改善其穩(wěn)定性,控制形成的電致變色薄膜的晶粒大小,改善其電色性質(zhì),在ITO/glass上以350℃熱處理1.5h的電致變色薄