电致变色

摘要： 为研制一种具有高弹性和双稳态特性的电致变色材料用于柔性电子显示器件,采用溶液聚合法制备了一种基于氢键交联网络的聚丙烯酸2-羟乙酯(PHEA)离子凝胶。借助荧烷染料内酯环与聚合物羟基单元之间形成的氢键作用赋予了荧烷染料颜色稳态性。采用拉力试验机测试了PHEA离子凝胶的力学性能;联用电化学工作站和分光光度仪表征了离子凝胶器件的透明度、电致变色性能和双稳态性能。结果表明:PHEA离子凝胶具有出色的拉伸强度(537 kPa)和拉伸回弹性(436%);组装得到的器件具备优异的响应性(16.5 s)、高颜色对比度(>80%)、稳态时间(45 h)以及可逆变色性(>1000次循环)。该离子凝胶在可拉伸电子显示器和智能可穿戴纺织品的开发与研制方面都具有良好的应用价值。

摘要： 采用电化学法直接获得聚2,7-双(9H-咔唑-9-基)-9,9-二甲基芴薄膜,利用红外光谱和扫描电镜表征其结构和形貌,发现单体2,7-双(9H-咔唑-9-基)-9,9-二甲基芴的咔唑的3、6位发生了偶联反应,并形成交联网络结构的聚合物;利用电化学工作站、光谱电化学和热分析研究其电致变色性质,结果表明,该聚合物薄膜可在无色的还原态(-0.1 V)与绿色的氧化态(1.5 V)之间产生可逆转变,光学对比度达20%,经500周的循环伏安法扫描后,电化学活性几乎未见衰减.

摘要： 采用电化学共聚方法,制备3,4乙烯二氧噻吩(EDOT)与1,4亚苯基双((4(二苯基氨基)苯基)甲酮)(BOTPA)的共聚物薄膜.通过调控外加电压,以控制共聚物氧化还原态之间的转变,从而实现吸收光谱和薄膜颜色明显的可逆转换.多种生色团的有效共聚,实现了一系列丰富的颜色显示,在-0.5~1.3 V之间,可实现由黑紫色到灰蓝色7种颜色的变化.采用紫外可见分光光度计、扫描电镜、电化学工作站和光谱电化学联用设备等,研究共聚物薄膜的电化学性质、表面形貌、电致变色现象和光谱电化学性能.

摘要： 氧化钨薄膜(WO_(3))具有出色的电致变色性能,但是目前物理法制得的WO_(3)薄膜形貌往往比较致密,从而影响其变色性能和循环寿命.本文采用磁控溅射方法,首先在ITO透明导电基底上制备一层极薄的钨(W)单质薄膜,之后在W薄膜上方制备WO_(3)薄膜,通过调控W单质薄膜的疏松形貌对WO_(3)薄膜形貌进行调控以提高其电致变色性能.为了保证薄膜在透明态时具有较高的透过率,钨单质薄膜的厚度选择1 nm,WO_(3)薄膜的厚度选择350 nm,得到WO_(3)/W复合薄膜,通过与单一WO_(3)薄膜对比,探索极薄单质W薄膜对WO_(3)薄膜形貌、晶体结构及电致变色性能的影响.结果表明,WO_(3)/W复合薄膜表现出更短的着色响应时间(23.5 s);且着色断电48 h后,其透射率在550 nm处仅增加了18%,表现出更好的记忆效应.极薄W单质薄膜的引入实现了对WO_(3)薄膜的形貌调控,提高了其部分电致变色性能.

摘要： [目的]本文旨在建立一种光电化学(PEC)可视化双信号检测方法,实现铜离子(Cu^(2+))的直观、灵敏检测。[方法]以具有高光电活性的CdS QDs/TiO_(2) NPs电极为工作电极,具有电致变色性能的普鲁士蓝(PB)电极为对电极,构建PEC-可视化检测平台;含有Cu^(2+)的样品滴加在CdS QDs/TiO_(2) NPs电极上,通过滴加后电极光电流强度和PB电极的颜色变化,实现对Cu^(2+)的双信号检测。[结果]随Cu^(2+)浓度的增加,PEC信号降低,PB颜色加深。该方法的检测范围为10^(-7)~10^(-3) mol·L^(-1),PEC信号和可视化信号与Cu^(2+)浓度的线性相关系数分别为0.992和0.994。稻田水样品中Cu^(2+)的添加回收试验中,平均回收率92.3%~103.5%,相对标准偏差(RSD)4.7%~6.5%。[结论]基于PEC-可视化检测平台可以同时得到可视化信号和PEC信号,其中可视化信号作为直观的快速判断依据,PEC信号提供精确的检测结果,可以满足不同检测场景的需要,实现Cu^(2+)浓度的直观、灵敏检测。

摘要： 透光率可调节的电致变色(EC)器件在光电子领域有着巨大的应用潜力。目前绝大多数电致变色器件都是基于氧化铟锡(ITO)透明电极和无机氧化钨(WO3)电致变色材料,机械柔性较差。本文采用多元醇法合成的银纳米线(AgNWs),有机电致变色材料(P3HT)和(PEDOT∶PSS)替代ITO与WO_(3)制备柔性EC器件,并利用高透光率的ZnO涂层增强AgNWs与柔性基底的粘附性,以及改善AgNWs之间的节点接触从而优化AgNWs网格的相互连接,使得AgNWs柔性透明电极的表面电阻由69.9Ω/□减小为45.8Ω/□。另外通过在PVA水溶液中掺入LiBF_(4)进行冷冻,得到离子导电率为1.53×10^(-2) S/cm的凝胶电解质,利用该高导电率的凝胶电解质充当对电极层简化EC器件,使得EC器件整体具有更高的透光率,制备出最大光调制范围为37.8%的PEDOT∶PSS EC器件和最大光调制范围为17.7%的P3HT EC器件。最后利用中国传统毛笔书写和大面积丝网印刷的方式制备个性化图案的PEDOT∶PSS EC器件,具有很好的显示效果。

摘要： 聚吡咯作为一种具有特异光电性能的π-共轭类导电高分子,其制备实验也逐步走进大学课堂,成为融合化学、物理、材料等多个学科知识的代表性实验。项目组以本校“聚吡咯的电化学制备实验”为基础,将其从一个简单的任务式制备实验,改进成一个集制备条件自主选择以及导电性能表征为一体的综合性开放式实验:首先在三电极体系下进行电化学聚合,并以此为切入点,展开对聚合条件的开放式探索,然后使用循环伏安法对所得聚吡咯薄膜进行电致变色实验,最后测试其电导率并展开讨论和分析。本改进实验内容丰富,有助于学生综合技能的提升和科学思维的培养,更加贴合现代化学学科发展。

摘要： 在“双碳”背景下,电致变色玻璃(智能窗)的研发与应用成为新型节能建筑材料的重要研究方向之一。作为唯一的双极性电致变色特性的氧化物材料V_(2)O_(5)成为研究热点。文章就V2O5在智能窗中作为变色材料和离子储存材料的现状进行了分析,针对结构与电致变色特性存在的问题,提出了制备循环性能好、响应时间短和高透过率的纳米V2O5薄膜的研究与发展方向。

摘要： 本文采用脉冲直流反应磁控溅射镀膜方法在FTO透明导电玻璃上制备了结晶态WO_(3)与WO_(3):Ti薄膜;采用电化学工作站和可见-近红外分光光度计对薄膜的循环伏安特性和光学性能进行测试;然后使用XRD(X射线衍射)和SEM(扫描电镜)对比分析薄膜的晶体结构和表面形貌。研究获得:掺Ti后使得薄膜的循环稳定性能得到改善,经过200次循环后的褪色态、着色态透过率仍能保持稳定;同时薄膜反应储存的电荷量增多;循环多次后电流衰减变小,循环稳定性增加。通过对比WO_(3)与WO_(3):Ti薄膜变色前后晶体结构,发现在锂离子注入过程中,相对于WO_(3)薄膜着色从单斜相到立方相的转变,立方相的WO_(3):Ti薄膜变色前后没有晶体结构的改变,所需克服的能量势垒减小,所以循环性能优于未掺杂WO_(3)薄膜。

摘要： 智能技术的发展促进了家居的升级换代。基于现代物联网技术设计了一种多功能智能窗户。该智能窗户以STM32F103ZET6作为核心处理器,在传统窗户上搭建传感器局域网,并通过ESP8266 WiFi模块访问互联网,搭载3.5寸LCD触摸显示屏、LD3320语音识别模块、GY-39光照温湿度传感器、PM_(2.5)粉尘传感器、HC-06蓝牙模块、电机驱动模块等多种电子器件模块;同时结合调光玻璃、涡卷弹簧、棘轮棘爪、同步带等其他机械构件的应用,设计了一款机电一体化的集局域网和广域网数据互通、智能控制、远程遥控访问、语音助手、智能调光、自动开关窗、安全安防、隐形纱窗等多种功能的智能窗户,并通过实验数据进一步验证该窗户的稳定性。本研究在一定程度上拓宽了智能家居的发展潜力与市场价值。

摘要： 联萘酚是一类经典的轴手性小分子，其结构中两个萘环平面所成二面角大小可以通过分子设计进行调节，因此将联萘酚结构引入到导电聚合物主链中能够改变聚合物共扼面的共面程度，成为调控导电聚合物能带结构，改善热稳定性的重要方法之一。本文以一种新颖的侧链键接联萘酚基团的吡咯衍生物-(s)-1,1'-联萘酚-2,2’-双-(4-1H-吡咯己酸酯(BPL-2)和3,4-乙烯二噻吩(EDOT)作为共聚单体，采用循环伏安法(CV)或恒电位法制备得到一系列中性态显示不同颜色并且具有多色电致变色性能的新型导电共聚物材料(PBPL-2-EDOT)，有望在智能窗领域中得到应用。

摘要： 为了研究和开发新型有机电致变色材料及其器件,我们设计、合成了新型齐聚噻吩衍生物:2,3′:4′,2″-三噻吩(I3T),5,5′-二醛基-2,2′:5′,2″:5″,2″′-四噻吩(4T-2CHO)和2,5-(5′-氰基)噻吩基-3,4-噻吩基-噻吩(XT-2CN).以这三种新型齐聚噻吩衍生物作为活性层,组装了有机电致变色器件,研究了其薄膜的电致变色性能.研究发现,在液体电解质中,当施加外加电压时,I3T薄膜的颜色能发生白色和天蓝色的可逆变化,4T-2CHO薄膜的颜色能发生橙黄色和微红色的可逆变化,XT-2CN薄膜的颜色能发生黄色和黄绿色的可逆变化.这些齐聚噻吩衍生物有望作为新型有机电致变色材料.

摘要： 本文研究讨论了氧化钨薄膜电致变色的机理，研究了二氧化硅层对氧化钨薄膜的电致变色性质的影响。使用真空蒸发和电子束蒸发的方法在ITO导电玻璃上分别制备了氧化钨与二氧化硅多层膜样品，在1mol/L高氯酸锂的碳酸丙烯(Propylerie carbonate)溶液中，利用CHI604C电化学工作站进行伏安循环测试，发现二氧化硅层有助于提高氧化钨层的致色效率和响应时间，从而可降低电致变色器件(ECD)的工作电压，实现节能目的.

摘要： 电致变色、热致变色、气致变色是三种典型的调光玻璃技术.本文比较了它们的技术特点,总结了目前的应用情况,并展望了未来的发展前景.随着全球建筑节能化和智能化的发展趋势,各种调光玻璃产品将逐渐进入大众市场,在新兴智能化建筑的门窗、大厦幕墙、采光天顶,既有玻璃幕墙门窗的节能改造,和汽车车窗、高铁窗户、飞机窗等应用领域都将大有作为.

摘要： 提出通过节点(Node)链接电子给体单元(Donor)与电子受体单元(Acceptor)构筑D-N-A型聚合物.在D-N-A聚合物中D单元与A单元直接相连但不共轭,因此D单元与A单元间存在受限的电子转移过程.基于此,D单元与A单元表现出独立的氧化与还原特性.分别控制氧化与还原过程,在电致变色、超级电容以及器件界面等几个方面实现了独特的光电功能.

摘要： 本文着重介绍了低熔点封接玻璃与钢化真空玻璃、夹层真空玻璃及其复合结构、电致变色真空玻璃、气凝胶真空玻璃4种真空玻璃新型技术，低熔点封接玻璃与钢化真空玻璃和夹层真空玻璃及其复合结构可提高真空玻璃的安全可靠性，实现其结构功能一体化;电致变色技术推进了真空玻璃的智能化;气凝胶真空玻璃进一步提高了其保温隔热性能。但是这些新型真空玻璃的生产与应用过程中存在一定的技术瓶颈。显然，只有加大投入，解决这些技术瓶颈，才能进一步促进真空玻璃的推广应用。

摘要： 通过分子设计和分子/纳米组装,在聚二炔中引入碳纳米管,制备了具有电致变色的新型聚二炔/碳纳米管复合纤维,系统研究并获得了复合纤维电致变色机制,即取向碳管之间形成的电场诱导聚二炔侧链重排,导致聚二炔主链构象改变而在宏观上显示颜色变化.发现碳管结构和聚二炔侧链是影响电致变色可逆性和灵敏度的关键因素,总结出电致变色规律.进一步发展出另一种更稳定的共辆高分子一苯环取代的聚炔，同样显示电致变色。基于相似的研究思路，在取向碳管之间引入侧链含有偶氮苯的液晶高分子，获得一系列具有优异机械、电学、敏感变形的复合膜和纤维。

摘要： 基于MEMS技术和薄膜技术的可变发射率热控器件因其具有较强的热环境适应性以及轻小、低功耗等的特点,非常适合于深空探测器及微/纳卫星热控应用。本文主要介绍了包括微型热控百叶窗、静电型可开关辐射器、电致变色和热致变色等几种航天器热控用可变发射率器件的原理和研究进展。

摘要： 可变发射率材料主要有电致变色与热致变色材料两种，将其用于航天器热控系统，可代替传统的热控百叶窗，减轻航天器重量、降低成本，便于航天器微型化。综述了可变发射率材料的结构、制备、性能及应用，分析了其发展趋势。

摘要： 本文采用恒电压聚合的方法合成了硫酸掺杂的聚苯胺薄膜，研究了聚合电压和聚合电量对聚苯胺薄膜电致变发射率性能的影响。对聚苯胺薄膜外加-0.8V电压，其在8-12μm波段的透射率明显增加。对不同聚合电压和不同聚合电量条件下制备的聚苯胺薄膜的研究结果表明：聚苯胺薄膜在OV和-0.8V外加电压条件下的红外发射率变化符合透射式机理。

摘要： 提供由以下通式(1)表示的电致变色化合物，其中X1和X2各自独立地为碳原子或氮原子，R1、R2和R3各自独立地为卤素原子、取代或未取代的烷基、或取代或未取代的烷氧基，x为选自0‑3的整数，y和z各自独立地为选自0‑4的整数，且L1和L2的至少一个为直接或经由二价取代基键合到吡啶环的氮原子的一价官能团。[化学式1]

摘要： 一种形成电致变色层图形的方法，该方法包括：在透明基板上形成透明电极层和光刻胶层；通过激光干涉光刻法形成光刻胶图形；和通过在基板的上表面上沉积电致变色层而经过由光刻胶图形限定的开口在透明电极上沉积电致变色层图形，然后除去光刻胶图形。在透明层与光刻胶层之间可以进一步形成绝缘层。在此，可在采用光刻胶图形作为刻蚀掩膜形成绝缘层图形后形成电致变色层。在这种情况下，在由绝缘层图形限定的开口内形成电致变色层图形。因此，增加了电致变色层图形与离子导电层之间的接触面积从而确保快的响应速度。

摘要： 在根据本申请的实施例的电致变色设备中，当在电致变色元件具有第一状态的状态下将第一电压施加到电致变色设备时，电致变色设备变为第二状态，并且当在电致变色元件具有第四状态的状态下施加第一电压时，电致变色元件变为第三状态。

摘要： 本申请涉及用于形成溶液型电致变色层的组合物以及由其制备的电致变色层和电致变色装置，其中，所述用于形成溶液型电致变色层的组合物包含：多异氰酸酯，选自聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚丁二烯多元醇和含硫多元醇中的至少一种多元醇，阳极电致变色化合物，阴极电致变色化合物和溶剂。所述电致变色装置包括设置有透明导电层的第一透明基板、设置有导电反射层的第二基板和位于二者之间的由本发明的组合物形成的溶液型电致变色层。

摘要： 本申请涉及用于形成溶液型电致变色层的组合物以及由其制备的电致变色层和电致变色装置，其中，所述用于形成溶液型电致变色层的组合物包含：多异氰酸酯；至少一种高分子量多元醇，其数均分子量Mn在1500到10000范围内，优选1500到5000范围内；至少一种低分子量多元醇，其数均分子量Mn小于1500，优选在300到1000范围内，更优选在500到1000范围内；阳极电致变色化合物；阴极电致变色化合物和溶剂。所述电致变色装置包括设置有透明导电层的第一透明基板、设置有导电反射层的第二基板和位于所述第一透明基板和所述第二基板之间的本发明的组合物形成的溶液型电致变色层。

摘要： 本发明涉及电致变色材料技术领域，具体涉及一种多孔电致变色薄膜及制备方法、多色态电致变色薄膜及制备方法和电致变色器件及制备方法。本发明提供的多孔电致变色薄膜的制备方法，包括以下步骤：提供电致变色材料混合液；将所述电致变色材料混合液通过静电喷涂沉积在基底表面，得到多孔电致变色薄膜。本发明制备的多孔电致变色薄膜为多孔结构，有利于离子扩散，能够大大提升电致变色薄膜的响应速度，减小工作电压，稳定性较好，且制备工艺简单，导电基底根据实际需求和材料性质可随意更换，适用于大面积制备电致变色薄膜及相关器件，包括智能变色玻璃、显示器件、柔性或任意曲面器件。

摘要： 提供由以下通式(1)表示的电致变色化合物，其中X1和X2各自独立地为碳原子或氮原子，R1、R2和R3各自独立地为卤素原子、取代或未取代的烷基、或取代或未取代的烷氧基，x为选自0‑3的整数，y和z各自独立地为选自0‑4的整数，且L1和L2的至少一个为直接或经由二价取代基键合到吡啶环的氮原子的一价官能团。[化学式1]

摘要： 一种形成电致变色层图形的方法，该方法包括：在透明基板上形成透明电极层和光刻胶层；通过激光干涉光刻法形成光刻胶图形；和通过在基板的上表面上沉积电致变色层而经过由光刻胶图形限定的开口在透明电极上沉积电致变色层图形，然后除去光刻胶图形。在透明层与光刻胶层之间可以进一步形成绝缘层。在此，可在采用光刻胶图形作为刻蚀掩膜形成绝缘层图形后形成电致变色层。在这种情况下，在由绝缘层图形限定的开口内形成电致变色层图形。因此，增加了电致变色层图形与离子导电层之间的接触面积从而确保快的响应速度。

摘要： 在根据本申请的实施例的电致变色设备中，当在电致变色元件具有第一状态的状态下将第一电压施加到电致变色设备时，电致变色设备变为第二状态，并且当在电致变色元件具有第四状态的状态下施加第一电压时，电致变色元件变为第三状态。

摘要： 在根据本申请的实施例的电致变色设备中，当在电致变色元件具有第一状态的状态下将第一电压施加到电致变色设备时，电致变色设备变为第二状态，并且当在电致变色元件具有第四状态的状态下施加第一电压时，电致变色元件变为第三状态。