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导电聚噻吩衍生物的电合成及其电致变色性能研究

作　者: 郭庆福
导　师: 瞿斌；聂广明
学　校: 青岛科技大学
专　业: 应用化学
关键词: 电化学合成 聚(3-溴-4-甲基噻吩) 聚(3,4-二溴噻吩) 聚(3,3’-二甲基-2,2’-二噻吩) 电致变色
分类号: O633.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 277次
引　用: 2次
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内容摘要


导电聚噻吩衍生物由于具有良好的电致变色性能使其在电致变色器件中具有十分广阔的应用前景。电化学方法是制备导电聚合物的一种重要方法。本文在三氟化硼乙醚体系中利用电化学方法成功制备了聚(3-溴-4-甲基噻吩)、聚(3,4-二溴噻吩)和聚(3,3’-二甲基-2,2’-二噻吩),并对聚合物进行了表征,研究了聚合物膜的电致变色性能。1.在三氟化硼乙醚体系中,研究了3-溴-4-甲基噻吩单体的电化学聚合。在该体系中制备的聚(3-溴-4-甲基噻吩)膜具有良好的电化学活性和热稳定性,其电导率为3×10-2 Scm-1。红外光谱证明聚合发生在C(2)和C(5)位。荧光光谱表明聚(3-溴-4-甲基噻吩)是一个良好的蓝色发光物质。研究了聚合物膜的电致变色性质,表明聚(3-溴-4-甲基噻吩)是一个很好的电致变色材料。2.在三氟化硼乙醚体系中,通过直接电化学氧化3,4-二溴噻吩单体的方法制备了高性能的聚(3,4-二溴噻吩)膜,其电导率为0.46 S cm-1。在该体系中制备的聚合物膜具有良好的电化学活性和热稳定性。光谱电化学研究表明,聚合物膜具有良好的电致变色性能,并与PEDOT构建了电致变色器件,该器件具有良好的光对比度、明显的颜色变化、快速的转化时间和高的着色效率。3.在三氟化硼乙醚体系中,电化学合成了高性能的聚(3,3’-二甲基-2,2’-二噻吩)膜,其电导率为5.38 S cm-1。聚合物膜的性能通过循环伏安曲线、傅立叶红外光谱和扫描电镜等方法进行表征。研究了聚合物膜的电致变色性能,并将其与PEDOT构建了电致变色器件,该器件可在橙黄色和深蓝色间反复循环,表明聚(3,3’-二甲基-2,2’-二噻吩)是一个很好的电致变色材料。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-32
  1.1 导电聚合物简介  10
  1.2 导电聚合物研究进展  10-16
    1.2.1 导电聚合物电化学聚合机理  12-13
    1.2.2 三氟化硼乙醚中导电聚合物的研究进展  13-16
  1.3 导电聚合物的电致变色性能研究  16-22
    1.3.1 电致变色材料研究进展  16-17
    1.3.2 电致变色性能研究的方法介绍  17-18
    1.3.3 导电聚合物的电致变色  18-20
    1.3.4 导电聚合物的电致变色机理  20-21
    1.3.5 导电聚合物在电致变色器中的应用  21-22
  1.4 论文工作的提出和主要内容  22-24
  参考文献  24-32
第二章 实验方法  32-38
  2.1 试剂与仪器  32-33
    2.1.1 主要试剂  32
    2.1.2 实验仪器  32-33
  2.2 聚合物膜的制备  33-34
    2.2.1 电化学合成及电化学性能测试  33
    2.2.2 电解质溶液  33-34
    2.2.3 聚合物膜的去掺杂  34
  2.3 凝胶电解质的制备  34
  2.4 聚合物膜的性能表征  34-37
    2.4.1 聚合物膜的掺杂程度  34
    2.4.2 聚合反应的电流效率  34
    2.4.3 聚合物的荧光量子产率  34-35
    2.4.4 聚合物的着色效率  35
    2.4.5 电致变色器件的制备  35-37
  参考文献  37-38
第三章 三氟化硼乙醚中聚(3-溴-4-甲基噻吩)的电化学合成及其电致变色性能研究  38-52
  3.1 聚(3-溴-4-甲基噻吩)的电化学合成  39-41
  3.2 聚(3-溴-4-甲基噻吩)的电化学性质  41-42
  3.3 光谱表征  42-44
  3.4 热分析  44-45
  3.5 表面形态和电导率  45-46
  3.6 聚合物膜的光谱电化学  46-47
  3.7 聚合物膜的动力学  47-48
  3.8 本章小结  48-49
  参考文献  49-52
第四章 三氟化硼乙醚中聚(3,4-二溴噻吩)的电化学合成及其电致变色器件的研制  52-68
  4.1 聚(3,4-二溴噻吩)的电化学聚合  53-55
  4.2 聚(3,4-二溴噻吩)膜的电化学性质  55-56
  4.3 结构表征  56-57
  4.4 热分析  57-58
  4.5 电导率和表面形态  58-59
  4.6 聚合物膜的光谱电化学  59-60
  4.7 聚合物膜的动力学  60-61
  4.8 电致变色器件的光谱电化学  61-62
  4.9 电致变色器件的动力学  62-63
  4.10 电致变色器件的开路记忆  63-64
  4.11 本章小结  64-65
  参考文献  65-68
第五章 三氟化硼乙醚中聚(3,3-’二甲基-2,2-’二噻吩)的电化学合成及其电致变色器件的研制  68-87
  5.1 聚(3,3'-二甲基-2,2'-二噻吩)的电化学合成  69-70
  5.2 聚(3,3'-二甲基-2,2'-二噻吩)的电化学性质  70-73
  5.3 结构表征  73-74
  5.4 热分析  74-76
  5.5 电导率和表面形态  76-77
  5.6 聚合物膜的光谱电化学  77-78
  5.7 聚合物膜的动力学  78-79
  5.8 电致变色器件的光谱电化学  79-80
  5.9 电致变色器件的动力学  80-81
  5.10 电致变色器件的开路记忆  81-82
  5.11 电致变色器件的稳定性  82-83
  5.12 本章小结  83-84
  参考文献  84-87
结论  87-89
附录  89-92
致谢  92-93
攻读硕士学位期间已发表或待发的学术论文目录  93-94

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 杂链聚合物 > 杂环链聚合物（链上含有杂环的聚合物）
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