Many efforts have been focused on the electrochromic properties and corresponding electrochromic devices (ECD) of photoelectronic functional materials. As one of the most important functional polymer materials, conducting polymer also has better electrochromic property. Conducting polyindole has good electrochemical properties, high conductivity, better electrochromic property, good thermal stability and low cost of preparation.Thus, polyindole is of particular interest in the field of functional polymer materials, however, the electrochromic properties of polyindole family have rarely been studied at home and abroad. Herein, we intend to investigate comprehensively the electrochromic properties of conducting polyindoles and their ECD. Polyindoles with high-quality electrochromic property will be obtained by different methods such as modification of indole monomers, electrochemical copolymerization of multi-monomers, composite with nanostructured materials, et al. By theses means, we can design and obtain novel electrochromic polymer materials, characterize and optimize their electrochromic property, and discuss the relations on polymer structure with electrochromic property. Another goal is to prepare dual-type ECD based on polyindoles with high-quality such as better open circuit memory, high optical contrast, robust cycle life, low energy consumption, and short response time. These works will be beneficial to the preparation of novel electrochromic materials and the theoretic discussion on the electrochromic mechanisms of conducting polymers.
电致变色性能及器件研制是目前光电功能材料的研究热点之一。导电高分子是一类良好的电致变色功能材料。导电聚吲哚具有良好的电化学性能和较高的电导率,热稳定性好。聚吲哚电致变色性能优异,制备成本低,应用潜力大,但目前国内外对其电致变色性能及应用研究还明显不足。本课题拟研究吲哚类导电高分子的电致变色性能及其电致变色器件组装工作。通过综合运用吲哚单体修饰、不同单体共聚、与纳米材料复合等方法,发挥结构、性能上的协同效应,设计与制备聚吲哚新型电致变色功能材料,探索高性能电致变色材料物性的表征和优化,研究导电高分子结构与电致变色效应之间的关系。在此基础上,组装基于聚吲哚类材料的新型电致变色器件,提高器件记忆效应、光对比度以及耐久性,降低器件的开关电压、能耗和响应时间,优化电致变色器件的结构和性能,为实际应用奠定坚实基础。本课题对制备新型电致变色材料及丰富电致变色机理研究具有重要的理论价值和实际意义。
本项目以研究导电聚吲哚电致变色性能及其电致变色器件为目的,取得以下几方面的研究成果:(1)通过吲哚单体的修饰和电化学共聚方法制备了系列吲哚衍生物材料,利用新单体各自的优良特性,制备了电致变色性能更加优异的聚吲哚材料;(2)制备了系列聚吲哚纳米复合材料,利用聚吲哚衍生物与纳米碳材料或金属氧化物复合的方法,研究了相应纳米复合物的电致变色性能,建立了具有电致变色性能的聚吲哚材料合成以及性能测试平台;(3) 组装了聚吲哚新型电致变色器件,研究了聚合物结构与电致变色性能之间的关系,研制了具有优异对比度、高着色效率、快的响应时间和循环稳定性的电致变色器件,建立了相应性能评价指标。研究工作发表SCI收录论文8篇,其中影响因子大于4.0的5篇,其中发表在J. Mater. Chem. B上的1篇为outside back cover paper,获批专利2项,2015年获山东高等学校优秀科研成果奖二等奖1项,2016年获批山东省高等学校科学技术奖(本科科学技术奖)三等奖1项。在此基础上,探索了聚吲哚材料在传感器和超级电容器方面的应用,研制了具有电致变色性能的超级电容性能的双功能器件,拓展了聚吲哚在储能器件和传感器件研究的新领域。本项目合成了系列聚吲哚及其纳米复合物材料,构建了新型电致变色器件,对丰富电致变色机理研究具有重要的理论价值,为聚吲哚类导电高分子材料的电致变色应用奠定了基础。
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数据更新时间:2023-05-31
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