几种新型噻吩并吡咯衍生物的合成、表征及其聚合物膜的光电化学性能、电致变色性能研究-应用化学专业论文.docxVIP

目 目 录 摘 要 I A】j；STRACT． ． ． ． ．．． ． ． ． ． ．． ．． ． ． ．．I 第1章 绪论 1 1．1前言 ．．1 1．2电致变色材料 ．1 1．2．1电致变色材料的研究与应用概况 ．．1 ■ 厶 1．2．2电致变色材料的分类概述 ．．4 ，、h 1．2．3无机电致变色材料 ．．4 1．2．4有机电致变色材料 一5 1．3电致变色器件 11 1．3．1电致变色器件的结构 12 1．3．2有机电致变色层的制备 13 1．3．3电致变色器件的应用 1 6 1．4噻吩并吡咯衍生物的合成研究及进展 ．．20 1．5本课题的选题意义和思路 ．23 第2章噻吩并吡咯衍生物的合成与表征 25 2．1概j鲞 25 2．2含葸醌基团的噻吩并吡咯衍生物的合成与表征 。25 2．2．1实验试剂及仪器 25 2．2．2含葸醌基团的噻吩并吡咯衍生物的合成 26 2．2．3结果与讨论 28 2．3含芳胺的单噻吩并吡咯衍生物的合成与表征 ．．28 2．3．1实验试剂及仪器 28 2．3．2含芳胺的单噻吩并吡咯衍生物的合成 29 2．3．3结果与讨论 31 2．4双噻吩并吡咯衍生物的合成与表征 ．．31 2．4．1实验试剂及仪器 3 1 2．4．2双噻吩并吡咯衍生物的合成 32 2．4．3结果与讨论 2．4．3结果与讨论 34 2．6本章小结 34 第3章 噻吩并吡咯衍生物的光电化学等性能研究 35 3．1概述 35 3．2 2，5一二(2-噻吩)．1H．吡咯．1．基．1／2．葸醌的光电化学等性能研究 。35 3．2．1实验仪器与试剂 ．35 3．2．2循环伏安及电沉积 ．35 3．2．3紫外吸收 35 3．2．4聚合物膜的热稳定性测试 ．36 二 3．2．5聚合物膜的表面形貌测试 36 3．2．6结果与讨论 36 3．3含芳胺的单噻吩并吡咯衍生物的光电化学等性能研究 ．．41 3．3．1实验仪器 42 3．3．2循环伏安及电沉积 42 3．3．3紫外吸收 42 3．3．4聚合物膜的热稳定性测试 42 3．3．5聚合物膜的表面形貌测试 42 3．3．6单体的紫外吸收及其聚合物膜的荧光性能测试 42 3．3．7结果与讨论 42 3．4双噻吩并吡咯衍生物的光电化学等性能研究 ．．49 3．4．1实验仪器 49 3．4．2循环伏安及电沉积 49 3．4．3紫外吸收 49 3．4．4聚合物膜的热稳定性测试 ．49 3．4．5聚合物膜的表面形貌测试 50 3．4．6单体的紫外吸收及其聚合物膜的荧光性能测试 50 3．4．7结果与讨论 ．50 3．5本章小结 56 第4章 电致变色器件制作 58 4．1概述 58 4．2电致变色器件的设计与组装 58 Il 4．2．1电致变色器件结构4．2．2电致变色材料的制备 4．2．1电致变色器件结构 4．2．2电致变色材料的制备 4．2．3电解质材料的制备 4．2．3电致变色器件的组装 4．2．4结果与讨论 4．3本章小结 第5章结论与展望 5．1结论 ．． 5．2展望 参考文献 。 附录l：部分化合物图谱 附录2：硕士期问发表论文情况 致谢 摘 摘 要 几种新型噻吩并吡咯衍生物的合成、表征 及其聚合物膜的光电化学性能、 电致变色性能研究 应用化学专业硕士研究生王 刚 指导教师傅相锴教授 摘 要 电致变色是指材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳 定、可逆变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料 称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。 电致变色材料分为无机电致变色材料和有机电致变色材料。无机电致变色材料的典 型代表是三氧化钨。目前，以W03为功能材料的电致变色器件已经产业化。而有机电致 变色材料主要包括聚噻吩类、聚苯胺类、聚吡咯类、紫精类、噻嗪类、金属酞菁类化合 物等。基于紫精类的电致变色器件在一些领域已经得到实际应用，比如汽车无眩光后视 镜。近年来，为了弥补单一材料性能的不足，得到性能更加优越的材料，人们开始转向 复合型电致变色材料的研究。 本文设计合成了一系列新型的有机复合型电致变色材料：含有蒽醌基团、含有芳胺 基团的噻吩并吡咯衍生物以及双噻吩并吡咯衍生物。通过核磁共振氢谱、碳谱、质谱和红 外光谱等表征手段验证了化合物的结构。通过三电极电沉积法将这些化合物单体成功聚合 得剑了相应的聚合物薄膜。通过循环伏安、紫外光谱、扫描电镜、热重、荧光光谱等表 征手段系统深入的研究了这一系列聚合物薄膜的光电化学性能、电致变色性能、热稳定 性、表面形貌及荧光发射性等。实验结果表明，这些聚合物薄膜具有优越的光电化学性 能和电致变色性能。通过对比研究这些聚合物薄膜的电致变色性能，筛选出几个性能较 好的化合物，制作了简易的