二茂鐵薄膜電致變色性能

天元航材是一家生產(chǎn)銷售二茂鐵、乙基二茂鐵、辛基二茂鐵等化工原材料廠家，二茂鐵，是一種有芳香族性質(zhì)的有機(jī)過(guò)渡金屬化合物，呈橙黃色，有樟腦氣味，具有高度熱穩(wěn)定、化學(xué)穩(wěn)定、耐輻射的特性，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航天、節(jié)能、環(huán)保等領(lǐng)域。那么，二茂鐵基膠體晶體薄膜電致變色是什么原理？二茂鐵基膠體晶體薄膜是怎么制備的？

二茂鐵基膠體晶體薄膜，是一種電致可變色的材料，它在外加電場(chǎng)刺激下，光學(xué)屬性能夠表現(xiàn)出穩(wěn)定而可逆的變化。因它具有穩(wěn)定、可逆的光學(xué)屬性調(diào)節(jié)能力，與較高的能量密度，所以可廣泛應(yīng)用在于智能窗、顯示器等領(lǐng)域。

二茂鐵基膠體晶體薄膜電致變色現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，是材料外部環(huán)境中加入電場(chǎng)的作用，使得材料內(nèi)部電子和離子發(fā)生雙注入過(guò)程，進(jìn)而引起材料內(nèi)部色心結(jié)構(gòu)改變，從而引起顏色得變化。電致變色材料，還具有記憶效應(yīng)的特性，屬于該類材料的一種屬性，即是在材料施加一定的電信號(hào)達(dá)到某一光學(xué)狀態(tài)后，然后撤掉電信號(hào)，相應(yīng)的光學(xué)狀態(tài)可以保持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，具光學(xué)狀態(tài)有記憶性，因此電致變色技術(shù)是一種低能耗的技術(shù)。

在二茂鐵的電化學(xué)氧化還原過(guò)程中，它的自身結(jié)構(gòu)其實(shí)并沒(méi)有發(fā)生改變，只是電子的得失，影響了其親疏水性，增強(qiáng)了其對(duì)氧化還原響應(yīng)的靈敏度，并且還可以發(fā)生電化學(xué)氧化還原反應(yīng)。正是由于二茂鐵及其二茂鐵衍生物的特殊結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，使得二茂鐵衍生物電致變色薄膜在電化學(xué)領(lǐng)域、分析化學(xué)領(lǐng)域皆有重要應(yīng)用。

二茂鐵衍生物電致變色薄膜的制備方法：

一、膠體微球的制備：

1、將超純水加入到三口反應(yīng)器中，打開(kāi)冷凝循環(huán)水，用300rpm～3000rpm轉(zhuǎn)速的機(jī)械攪拌器對(duì)超純水進(jìn)行攪拌；

2、再將三口反應(yīng)器放入恒溫浴槽中，溫度加熱至50℃～100℃，然后向三口反應(yīng)器中加入氮?dú)?，從而除去反?yīng)器中的氧氣；

3、將苯乙烯加入到三口反應(yīng)器中，再加入過(guò)硫酸鉀溶液，反應(yīng)12h～48h，得到單分散聚苯乙烯微球。

二、二茂鐵衍生物的合成：

1、向三口燒瓶中加入無(wú)水AlCl3和無(wú)水CH2Cl2，然后向三口燒瓶中滴加二茂鐵和無(wú)水CH2Cl2的混合液；

2、待無(wú)水AlCl3溶解后，滴加二茂鐵的質(zhì)量和無(wú)水CH2Cl2的混合液，在室溫下反應(yīng)2h～5h，得到反應(yīng)液；

3、再將反應(yīng)液倒入冰水中，水層用CH2Cl2萃取劑，萃取3次；

4、然后再用無(wú)水Na2SO4進(jìn)行干燥，在過(guò)濾，蒸除溶劑，用乙醇重結(jié)晶，得到二茂鐵衍生物。

三、膠體晶體材料的制備：

1、將清洗干凈的ITO用雙氧水和硫酸的混合物，浸泡2h～24h，再超聲處理30min～300min，然后用去離子水洗滌并用氮?dú)獯蹈?，得到預(yù)處理后的ITO；

2、將單分散聚苯乙烯微球加入用水，配制1％～10％的聚苯乙烯微球溶液，然后用超聲分散，得到聚苯乙烯懸浮液；

3、在預(yù)處理后的ITO上，滴加聚苯乙烯懸浮液，在轉(zhuǎn)速為100rpm～1000rpm的旋涂?jī)x上，旋涂10s～100s，得到膠體晶體模板；

4、將二茂鐵衍生物用乙醇超聲溶解后，得到二茂鐵衍生物溶液，再將二茂鐵衍生物溶液滴加在膠體晶體模板上，放到旋涂?jī)x上，旋涂10s～50s，然后再放到溫度為30℃～100℃的培養(yǎng)箱中干燥，最后得到電致變色的膠體晶體材料。

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