电活性聚硅氧烷、其薄膜制备方法及该薄膜在颜色/荧光双指示的超级电容器中的应用技术

一种电活性聚硅氧烷、其薄膜制备方法及该薄膜在颜色/荧光双指示的超级电容器中的应用，属于功能高分子材料技术领域。本发明专利技术是将电活性的苯胺四聚体(TA)和AIE活性的荧光单体(ZAAT)分别与异氰酸丙基三乙氧基硅烷发生亲核取代反应，生成两种功能化的硅氧烷单体；再在三电极体系的ITO电极上生成电活性聚硅氧烷薄膜(PSZT)。该薄膜表现出优良的电致变色/电致荧光变色行为，通过将能量存储与电致变色/电控荧光功能集成在一起，组装了具有颜色/荧光双指示器的智能对称超级电容器器件，该器件的能量状态可以通过从浅绿黄色到深绿色的颜色改变以及通过荧光开关的开启/关闭来同时显示，提高了单一颜色指示的可靠性。

Electroactive polysiloxane, the preparation method of its film and the application of the film in color / fluorescence double indicator super capacitor

【技术实现步骤摘要】
电活性聚硅氧烷、其薄膜制备方法及该薄膜在颜色/荧光双指示的超级电容器中的应用
本专利技术属于功能高分子材料
，具体涉及一种以新型的苯胺齐聚物为电活性单元，氰基苯乙烯衍生物为AIE活性荧光基团，通过电化学水解交联制备得到的电活性聚硅氧烷、其薄膜及该薄膜在颜色/荧光双指示的超级电容器中的应用。
技术介绍
聚苯胺作为一种导电高分子聚合物，能够在较低的驱动电压下发生氧化还原反应，并伴随着多种颜色的可逆变化。同时可逆的氧化还原性质赋予其优异的赝电容性能，因此，聚苯胺在电致变色、超级电容器储能、智能显示、信息加密、军事伪装等领域展现了巨大的应用。苯胺齐聚物作为后期发展起来的聚苯胺的模型化合物，不仅继承了聚苯胺几乎所有的优势，且其分子可设计性强，溶解加工性能更优异，大大地扩展了苯胺基的高分子功能材料的数量。因此，将苯胺齐聚物链段引入聚合物结构中有望赋予聚合物更优异的电化学性质。通过分子设计将苯胺齐聚物作为电活性基团与荧光基团连接在一个聚合物体系中，利用电压控制苯胺齐聚物的氧化还原状态与荧光基团发生能量/电子转移作用，进而可逆的调控荧光。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电活性聚硅氧烷，其结构式如下所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种电活性聚硅氧烷，其结构式如下所示：



其中，





2.权利要求1所述的电活性聚硅氧烷薄膜的制备方法，其步骤如下：
(1)将0.1molN-苯基-1,4-对苯二胺溶解在150～180mL的无水乙醚中，将该溶液逐滴添加到1500～2000mL、1.0M盐酸溶液中并搅拌3～5小时；然后将28.0g六水合三氯化铁溶解于100mL、1.0M盐酸溶液中，并在30～40分钟内逐渐滴入N-苯基-1,4-对苯二胺溶液中；继续搅拌3～5小时，通过减压过滤获得粗产品，然后分别用1.0M盐酸洗涤2～4次、1.0M氨水洗涤1～2次，过量的水合肼还原12～20小时，最后经减压过滤真空干燥后得到产物TA；
(2)将2mmol的3-(三乙氧基硅基)异氰酸丙酯和2mmol的TA溶解在DMAc溶液中，氮气气氛下搅拌4～5小时，得到苯胺四聚体官能化的硅氧烷前驱体Si-TA；
(3)将2mmol的9-蒽醛(0.4947g，)和2mmol的对硝基苯乙腈溶于30～50mL乙醇溶液中，加热回流1～2小时，然后加入200～300μL、2M的四丁基氢氧化铵水溶液；将得到的混合物再加热回流12～15小时，过滤得到黄色固体，用乙醇洗涤2～3次，真空干燥后得到黄色中间体(Z)-3-(蒽-9-基)-2-(4-硝基苯基)丙烯腈ZANT；
将2.0mmol的ZANT、0.065g的Pd/C和16.0mmol的N2H4.H2O加入50～70mL无水乙醇中，在N2气氛下加热回流8～10小时，过滤后得到绿色固体，用乙醇洗涤，将粗产物转移到二氯甲烷中，过滤去除不溶性Pd/C，减压除去溶剂；然后用体积比5～10：1的石油醚和二氯甲烷作为洗脱剂，在硅胶柱上柱层析纯化，真空干燥后得到橙黄色固体，即为(Z)-2-(4-氨基苯基)-3-(蒽-9-基)丙烯腈ZAAT；
(4)将3mmol的3-(三乙氧基硅基)异氰酸丙酯和2mmol的ZAAT溶解在2mL的DMAc溶液中，在70～90℃、N2气氛下加热搅拌8～10小时；然后加入二氯甲烷并减...

【专利技术属性】
技术研发人员：晁单明，张英超，朱梅华，刘新才，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22