华春霞:二茂铁基胶体晶体薄膜的制备及其电致变色性能研究论文

华春霞:二茂铁基胶体晶体薄膜的制备及其电致变色性能研究论文

本文主要研究内容

作者华春霞(2019)在《二茂铁基胶体晶体薄膜的制备及其电致变色性能研究》一文中研究指出:电致变色材料在外加电场刺激下光学属性能够表现出稳定而可逆的变化。因其具有稳定可逆的光学属性调节能力与较高的能量密度,被广泛应用于智能窗、显示器等领域。本论文以解决电致变色材料应用过程中的环保和高能耗问题,以提高电致变色材料的响应时间和着色效率为目的,设计了不同形貌的二茂铁衍生物电致变色薄膜,其中包括多层P(St-MMA-AA)/Fc(COCH3)2、SiO2/Fc(COCH3)2、SiO2/Fc(COOH)2、SiO2/Fc(CH2)2、SiO2/Fc(CH)2、SiO2@Fc(COCH3)2和单层SiO2/Fc(COCH3)2薄膜,系统地研究了薄膜的胶体晶体微结构和其电致变色性能之间的关系。与致密Fc(COCH3)2相比,多层P(St-MMA-AA)/Fc(COCH3)2薄膜的电化学活性明显增强,透过率变化增大,并且实现了稳定的电致变色。但由于P(St-MMA-AA)软壳结构坍塌,造成Fc(COCH3)2颗粒在微球表面团聚,相对于Fc(COCH3)2薄膜,多层P(St-MMA-AA)/Fc(COCH3)2薄膜的褪色和着色时间均增加了10 s左右。利用胶体晶体自组装法,将SiO2胶体晶体微结构引入到不同类型的二茂铁衍生物中,制备出了多层SiO2/Fc(COCH3)2、SiO2/Fc(COOH)2、SiO2/Fc(CH2)2、SiO2/Fc(CH)2薄膜。测试了引入SiO2胶体晶体微结构前后,不同类型二茂铁衍生物胶体晶体薄膜反射光谱及电化学性能。分析了胶体晶体微结构的引入对不同类型二茂铁衍生物电化学及电致变色性能的影响。实验结果表明,对于不同Fc(COCH3)2含量的多层SiO2/Fc(COCH3)2薄膜来讲,最大反射峰位置处反射率越高,其电化学活性越大;SiO2胶体晶体微结构的引入明显缩短了Fc(COCH3)2薄膜的电致变色响应时间,并且透过率变化和循环稳定性均有较大幅度提升。利用超声辅助化学水浴沉积法制备得到了核壳结构的SiO2@Fc(COCH3)2微球,深入分析了微球核壳结构的形成过程。通过溶剂蒸发自组装技术在ITO上制备得到了有序度不同的多层SiO2@Fc(COCH3)2薄膜,研究了温度对SiO2@Fc(COCH3)2微球自组装过程的影响机制。比较有序和无序SiO2@Fc(COCH3)2薄膜以及致密Fc(COCH3)2薄膜的电致变色性能,系统地研究了多层SiO2@Fc(COCH3)2薄膜的电致变色机理。具体地,在550 nm处,无序多孔SiO2@Fc(COCH3)2薄膜的透过率变化为19.1%,有序多孔SiO2@Fc(COCH3)2薄膜为34.4%;无序多孔SiO2@Fc(COCH3)2薄膜的着色效率为30.58 cm2C-1,有序多孔SiO2@Fc(COCH3)2薄膜为48.6 cm2C-1;无序多孔SiO2@Fc(COCH3)2薄膜的着色时间和褪色时间分别为17.1s和4.5s,而相应的有序多孔薄膜分别为16.5 s和3.5 s。以SiO2单层球胶体晶体为模板,制备得到了单层SiO2/Fc(COCH3)2薄膜。比较了致密Fc(COCH3)2薄膜和单层SiO2/Fc(COCH3)2薄膜组成、形貌以及电致变色性能的差异。计算了Li+在单层SiO2/Fc(COCH3)2薄膜中的表观扩散系数,研究了粒径对薄膜电化学性能的影响,系统比较了循环前后单层SiO2/Fc(COCH3)2薄膜组成和形貌的变化。全面分析并比较了本论文中所制备的纳米结构Fc(COCH3)2薄膜与其他同类型薄膜电致变色性能的差异,分析了差异产生的原因。在550 nm处,单层Fc(COCH3)2薄膜的透过率变化为38.7%,为致密Fc(COCH3)2薄膜的6.5倍(6.1%);致密Fc(COCH3)2薄膜的着色效率为17.08 cm2C-1,而单层SiO2/Fc(COCH3)2薄膜则高达56.81 cm2C-1;单层SiO2/Fc(COCH3)2薄膜的着色和褪色时间分别为15.3s和4.0s。

Abstract

dian zhi bian se cai liao zai wai jia dian chang ci ji xia guang xue shu xing neng gou biao xian chu wen ding er ke ni de bian hua 。yin ji ju you wen ding ke ni de guang xue shu xing diao jie neng li yu jiao gao de neng liang mi du ,bei an fan ying yong yu zhi neng chuang 、xian shi qi deng ling yu 。ben lun wen yi jie jue dian zhi bian se cai liao ying yong guo cheng zhong de huan bao he gao neng hao wen ti ,yi di gao dian zhi bian se cai liao de xiang ying shi jian he zhao se xiao lv wei mu de ,she ji le bu tong xing mao de er mao tie yan sheng wu dian zhi bian se bao mo ,ji zhong bao gua duo ceng P(St-MMA-AA)/Fc(COCH3)2、SiO2/Fc(COCH3)2、SiO2/Fc(COOH)2、SiO2/Fc(CH2)2、SiO2/Fc(CH)2、SiO2@Fc(COCH3)2he chan ceng SiO2/Fc(COCH3)2bao mo ,ji tong de yan jiu le bao mo de jiao ti jing ti wei jie gou he ji dian zhi bian se xing neng zhi jian de guan ji 。yu zhi mi Fc(COCH3)2xiang bi ,duo ceng P(St-MMA-AA)/Fc(COCH3)2bao mo de dian hua xue huo xing ming xian zeng jiang ,tou guo lv bian hua zeng da ,bing ju shi xian le wen ding de dian zhi bian se 。dan you yu P(St-MMA-AA)ruan ke jie gou tan ta ,zao cheng Fc(COCH3)2ke li zai wei qiu biao mian tuan ju ,xiang dui yu Fc(COCH3)2bao mo ,duo ceng P(St-MMA-AA)/Fc(COCH3)2bao mo de tui se he zhao se shi jian jun zeng jia le 10 szuo you 。li yong jiao ti jing ti zi zu zhuang fa ,jiang SiO2jiao ti jing ti wei jie gou yin ru dao bu tong lei xing de er mao tie yan sheng wu zhong ,zhi bei chu le duo ceng SiO2/Fc(COCH3)2、SiO2/Fc(COOH)2、SiO2/Fc(CH2)2、SiO2/Fc(CH)2bao mo 。ce shi le yin ru SiO2jiao ti jing ti wei jie gou qian hou ,bu tong lei xing er mao tie yan sheng wu jiao ti jing ti bao mo fan she guang pu ji dian hua xue xing neng 。fen xi le jiao ti jing ti wei jie gou de yin ru dui bu tong lei xing er mao tie yan sheng wu dian hua xue ji dian zhi bian se xing neng de ying xiang 。shi yan jie guo biao ming ,dui yu bu tong Fc(COCH3)2han liang de duo ceng SiO2/Fc(COCH3)2bao mo lai jiang ,zui da fan she feng wei zhi chu fan she lv yue gao ,ji dian hua xue huo xing yue da ;SiO2jiao ti jing ti wei jie gou de yin ru ming xian su duan le Fc(COCH3)2bao mo de dian zhi bian se xiang ying shi jian ,bing ju tou guo lv bian hua he xun huan wen ding xing jun you jiao da fu du di sheng 。li yong chao sheng fu zhu hua xue shui yu chen ji fa zhi bei de dao le he ke jie gou de SiO2@Fc(COCH3)2wei qiu ,shen ru fen xi le wei qiu he ke jie gou de xing cheng guo cheng 。tong guo rong ji zheng fa zi zu zhuang ji shu zai ITOshang zhi bei de dao le you xu du bu tong de duo ceng SiO2@Fc(COCH3)2bao mo ,yan jiu le wen du dui SiO2@Fc(COCH3)2wei qiu zi zu zhuang guo cheng de ying xiang ji zhi 。bi jiao you xu he mo xu SiO2@Fc(COCH3)2bao mo yi ji zhi mi Fc(COCH3)2bao mo de dian zhi bian se xing neng ,ji tong de yan jiu le duo ceng SiO2@Fc(COCH3)2bao mo de dian zhi bian se ji li 。ju ti de ,zai 550 nmchu ,mo xu duo kong SiO2@Fc(COCH3)2bao mo de tou guo lv bian hua wei 19.1%,you xu duo kong SiO2@Fc(COCH3)2bao mo wei 34.4%;mo xu duo kong SiO2@Fc(COCH3)2bao mo de zhao se xiao lv wei 30.58 cm2C-1,you xu duo kong SiO2@Fc(COCH3)2bao mo wei 48.6 cm2C-1;mo xu duo kong SiO2@Fc(COCH3)2bao mo de zhao se shi jian he tui se shi jian fen bie wei 17.1she 4.5s,er xiang ying de you xu duo kong bao mo fen bie wei 16.5 she 3.5 s。yi SiO2chan ceng qiu jiao ti jing ti wei mo ban ,zhi bei de dao le chan ceng SiO2/Fc(COCH3)2bao mo 。bi jiao le zhi mi Fc(COCH3)2bao mo he chan ceng SiO2/Fc(COCH3)2bao mo zu cheng 、xing mao yi ji dian zhi bian se xing neng de cha yi 。ji suan le Li+zai chan ceng SiO2/Fc(COCH3)2bao mo zhong de biao guan kuo san ji shu ,yan jiu le li jing dui bao mo dian hua xue xing neng de ying xiang ,ji tong bi jiao le xun huan qian hou chan ceng SiO2/Fc(COCH3)2bao mo zu cheng he xing mao de bian hua 。quan mian fen xi bing bi jiao le ben lun wen zhong suo zhi bei de na mi jie gou Fc(COCH3)2bao mo yu ji ta tong lei xing bao mo dian zhi bian se xing neng de cha yi ,fen xi le cha yi chan sheng de yuan yin 。zai 550 nmchu ,chan ceng Fc(COCH3)2bao mo de tou guo lv bian hua wei 38.7%,wei zhi mi Fc(COCH3)2bao mo de 6.5bei (6.1%);zhi mi Fc(COCH3)2bao mo de zhao se xiao lv wei 17.08 cm2C-1,er chan ceng SiO2/Fc(COCH3)2bao mo ze gao da 56.81 cm2C-1;chan ceng SiO2/Fc(COCH3)2bao mo de zhao se he tui se shi jian fen bie wei 15.3she 4.0s。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自哈尔滨工业大学的华春霞,发表于刊物哈尔滨工业大学2019-12-07论文,是一篇关于微结构论文,胶体晶体论文,自组装论文,二茂铁衍生物论文,电致变色论文,哈尔滨工业大学2019-12-07论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨工业大学2019-12-07论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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