摘要: 自从掺杂态聚乙炔的导电性被发现以后，人们将大量的精力倾注在导电聚合物上，随后，导电聚合物被认为是具有广阔应用前景的关键性材料，比如场效应晶体管、智能窗、防伪材料和电致变色器件。在导电聚合物中，电致变色聚合物由于通过更改氧化还原状态... 展开 自从掺杂态聚乙炔的导电性被发现以后，人们将大量的精力倾注在导电聚合物上，随后，导电聚合物被认为是具有广阔应用前景的关键性材料，比如场效应晶体管、智能窗、防伪材料和电致变色器件。在导电聚合物中，电致变色聚合物由于通过更改氧化还原状态可以发生可逆的颜色变化而备受关注。此外，电致变色聚合物还凭借其极短的响应时间（t95%）、极高的着色效率（η）和光学对比度（ΔT%）、禁带可调、低成本以及和无机金属氧化物相比的易于加工性等特性引起科研工作者的极大兴趣。 我们查阅的大量文献资料显示，高性能新型材料的诞生在一定程度上取决于设计出新颖且有效的分子结构，尤其是供-受体（D-A）型结构。供-受体（D-A）型结构，亦即将具有高HOMO能级的供体（D）单元和具有低LUMO能级的受体（A）单元交替排列，从而得到具有低禁带值（Eg）的聚合物。除了得到的聚合物禁带值较低以外，该种设计方法对于改善和提高共聚物的光学、动力学性能 以及机械加工性等方面都有很大的帮助。 本课题中的研究内容以苯并三氮唑、吡咯并吡咯二酮、咔唑和噻吩及其衍生物为单体，运用stille交叉偶联和Suzuki耦联反应机理，采用化学聚合的手段制备出了十余种新型的共聚物，分别是 PBDT-1、PBDT-2、PBDT-3、PBTE-1、PBTE-2、PBDT-3、PBDD-1、PBDD-2、PBDD-3、PCTF-1、PCTF-2和PCTF-3，并对其电致变色性能进行了细致的表征测试。测试结果表明：PBDT-1的响应时间极短，PBDT-3在NIR区的光学对比度极高，高达80.20%。和PBDT相比，我们用苯替代了噻吩单元后，虽然响应时间略有延长，但是PBTE-2的禁带值非常低，仅1.55eV，且着色效率非常高，PBTE-1在NIR区的着色效率值高达390.66 cm2·C-1。保留苯单元，新加入环戊二噻吩和吡咯并吡咯二酮单元后得到的 PBDD-1、PBDD-2 和 PBDD-3的禁带值分别是 1.54eV、1.55eV 和 1.53eV，这种低禁带值的共聚物具有较高的空穴迁移率和光伏效率，所以三者在NIR区的光学对比度均非常高。而PCTF除了光学对比度和着色效率较高外，还有丰富的颜色变化，出现了不同层次的绿色，在生产实践中必将有广阔的发展前景。 收起