固态聚苯胺电致变色器件的制备和性能.pdf

V01．30 高等学校化学学报 No．3 CHEMICAL OFCHINESEUNIVERSIT[ES 557—562 2009年3月 JOURNAL 固态聚苯胺电致变色器件的制备和性能 陈丽娴2，卢彦婷2，翁少煌2，周剑章‘，林仲华1 (1．厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室，2．化学化工学院化学系，厦门361005) 摘要采用CeOz-TiO：复合物薄膜作为聚苯胺电致变色器件的对电极，选用聚合物固态电解质(PE：PMMA— 外一可见光谱法表征了该EC器件(ITOIPANII|PEIICe02-Ti02lITO)的电致变色性能，并与单层结构(Single— ITO)进行了比较．研究结果表明，双层结构EC器件比单层结构EC器件的 type)EC器件(ITOIPANIIlPE|I 电致变色性能好，如响应速度快，循环寿命长。同时，考察了电解质组分对聚苯胺电致变色稳定性的影响． EC器件(ITOlPANIl|PEIICe02一Ti02IITO)的颜色呈现由透明的黄色(一1．5V，PANI gt$．Ce02-Ti02)到篮色 (1．0V)的可逆变化，在700岫处的透射率由42．19％变到13．35％，经过150个循环，其透射率差仍保持不 cm。／C． 变，着色效率为152．1 关键词 聚苯胺；Ce02-TiO：复合物；电致变色器件 中图分类号0646 文献标识码A 文章编号0251-0790(2009)03-0557-06 象…。电致变色器件在智能窗、防炫目后视镜和显示屏等方面应用广泛【l“J．由于采用溶液电解质组 装成的Ec器件存在化学稳定性差、不易封装、使用过程中易漏液等问题∞J，近年来，随着聚合物固态 电解质的发展【6曲J，EC器件也向着固态器件的方向发展．理想的EC器件应具备驱动电压低、实现颜 色变化所消耗电量少、所需时间短、可长期稳定工作以及色保留时间长等特征。可通过电致变色材料 和EC器件结构设计的优化提高EC器件性能，例如选择相互匹配的电致变色材料构成双层结构的EC 器件一o’¨j．在众多电致变色材料中，聚苯胺(PANI)是一种重要的电致变色材料，其颜色变化可以从全 还原态(Leucoemeraldine，LE)的黄色到掺杂部分氧化态(Ememldinesalt，ES)的绿色和未掺杂部分氧化 态(Emeraldine 掺杂形成不同氧化态，从而具备r颜色变化多、循环可逆性好、聚合过程简易、化学性质稳定和苯胺 单体价格便宜等特点，被认为是最具有应用前景的电致变色材料之一¨引．因此，有许多关于改善PA- NI电致变色材料性能的研究¨4叫引，关于组装双层结构PANI电致变色器件的研究也很多，例如PANI 与其它聚合物如聚一3甲基噻吩ⅢJ、聚一3，4一乙烯二氧噻吩旧¨形成双层结构器件；与铁氰化铟¨引构成双 层结构器件；与金属氧化物如W03旧j，V：05L23]组装成双层结构器件等．也有研究者用CeO：一TiO：复合 质，组装新型双层结构的PANI固态EC器件．利用电化学现场紫外．可见光谱表征器件的电致变色性 能，并比较了双层结构的PANI固态EC器件与单层结构EC器件的电致变色性能差异．同时探讨了电 解质的组成对PANI薄膜电致变色稳定性的影响． 1 实验部分 1．1试剂与仪器 收稿日期：2008-05-26． 基金项目：国家自然科学基金(批准号和国家基础科学人才培养基金(批准号：资助 联系人简介：周剑章，男，博士，讲师，主要从事纳米电化学研究．E-mail：jzzhou@XIIIU．edu．cn 万方数据万方数据 558 高等学校化学学报 V01．30 (PMlVIA，分子量360000，美国Alfa 级)，乙腈(ACN，HPLC纯)，其它试剂均为A．R．级(中国国药集团化学试剂有限公司)． 公司LE01530场发射扫描电子显微镜(sv．ra)． 1．2 实