IDT基電致變色共軛聚合物的合成和性能表征及其電致變色器件的組裝.pdf

1、電致變色指的是在外加電壓或電流作用下材料的吸光度或透過(guò)率發(fā)生可逆的變化。電致變色材料主要包括過(guò)度金屬氧化物（如WO3等）、夾層型配位化合物（如普魯士藍(lán)等）和共軛聚合物。近幾十年來(lái)，共軛聚合物由于其光學(xué)性能、光電性能等物理性能可通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，是目前電致變色材料中的重點(diǎn)研究對(duì)象。但是如同無(wú)機(jī)電致變色材料一樣，大部分電致變色聚合物不溶于常規(guī)有機(jī)試劑中，這導(dǎo)致大多數(shù)電致變色聚合物薄膜只能通過(guò)電化學(xué)聚合、化學(xué)氧化法等工藝制備。這不僅增加了

2、大面積電致變色薄膜的制備難度，同時(shí)也限制了電致變色材料的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。
　　二環(huán)戊二烯苯并二噻吩（IDT）是共軛聚合物的構(gòu)成單元之一。IDT基團(tuán)的階梯狀共軛結(jié)構(gòu)使得其成為良好的給電子體基團(tuán)，同時(shí)也增強(qiáng)了其空穴遷移率,從而使得IDT基共軛聚合物被廣泛應(yīng)用于傳感器、太陽(yáng)能電池、發(fā)光二極管和晶體管中[1-5]。IDT基共軛聚合物在THF、甲苯、氯仿等常規(guī)有機(jī)試劑中具有良好的溶解性，這是因?yàn)樵贗DT基團(tuán)上存在sp3雜化的碳原子，可以較

3、為方便地將長(zhǎng)鏈烴基、酯基等增溶性基團(tuán)引入IDT基團(tuán)中。盡管IDT基共軛聚合物的應(yīng)用范圍廣，然而關(guān)于其電致變色性能的研究較少；另外由于可溶性IDT共軛聚合物可用于大面積薄膜制備，因此對(duì)其電致變色性能進(jìn)行研究既重要而又有趣。
　　本文通過(guò)Stille偶聯(lián)反應(yīng)，以IDT作為單體，以苯基（PH）、萘基（NAPH）、蒽基（AN）、苯并噻二唑（TZ）、4,7-雙噻吩基-苯并噻二唑（TH-TZ-TH），4,7-雙并二噻吩基-苯并噻二唑（TT-T

4、Z-TT）依次作為共聚基團(tuán)，制備了出六種可溶于氯仿的IDT共軛聚合物。這些聚合物的中性態(tài)顏色分別為草莓紅色、硫磺黃色、深黃色、天藍(lán)色、紫紅色、酒紅色。而除了PIDT-AN的氧化態(tài)顏色為薄荷綠色，其余的聚合物都實(shí)現(xiàn)了有色~無(wú)色透明的可逆變化，這使得IDT基共軛聚合物在電致變色顯示和綠色電致變色器件領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。
　　為了獲取可以實(shí)現(xiàn)綠色~無(wú)色透明的可逆變化的電致變色材料，將中性態(tài)顏色分別為黃色和藍(lán)色的PIDT-NAPH和P

5、IDT-TZ以3:1、2:1、1:1、1:2、1:3的質(zhì)量比進(jìn)行混合，制備出了五種可溶性的電致變色混合物（分別簡(jiǎn)稱(chēng)為Mix-1，Mix-2， Mix-3，Mix-4，Mix-5）。其中Mix-3表現(xiàn)出了綠色~無(wú)色透明的可逆顏色變化，而其余的混合物的中性態(tài)顏色分別為綠黃色、酒綠色、薄荷藍(lán)綠松石色、菘藍(lán)綠松石色，氧化態(tài)顏色都為無(wú)色透明。
　　為了研究IDT基共軛聚合物在電致變色器件中的應(yīng)用以及制備較難獲取的顯綠色的電致變色器件，以Mi