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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电致变色材料领域,具体涉及一种可溶聚噻吩衍生物电致变色材料及其制备方法。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、电致变色材料在不同氧化还原状态下表现出不同的光吸收特性,使其在柔性显示、伪装材料、建筑和汽车智能玻璃等领域具有广泛的应用。最近的研究表明,电致变色与其他功能的结合可以提高器件的智能水平,从而使电致变色材料受到社会的更多关注。与无机材料相比,共轭聚合物作为电致变色材料具有许多独特的优势,如颜色变化丰富、响应时间快、重量轻、制备简单等。近年来,在制备高性能共轭聚合物方面付出了巨大的努力。通过分子结构修饰得到了一系列具有稀有颜色的共轭聚合物,如绿色-透明、多色转变等。此外,共轭聚合物还具有高光学对比度(~80%)、快速响应时间(<1.0秒)和高着色效率(>1000cm2c-1)。必须指出的是,良好的稳定性是相应电致变色产品的重要参数。然而,高稳定性共轭聚合物在电致变色领域依然较少。因此,如何制备高稳定性共轭聚合物电致变色材料是目前亟需解决的问题。
3、目前提高共轭聚合物稳定性的策略包括改变分子结构和优化后处理工艺。共轭聚合物的电致变色机理与氧化还原反应直接相关。在氧化还原过程中,掺杂离子可能会进出共轭聚合物,导致聚合物体积收缩/膨胀。已有报道表明,具有网络的共轭聚合物可以提供离子转运通道,并进一步改善离子转运。网络结构可以增强共轭聚合物在氧化
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种可溶聚噻吩衍生物电致变色材料及其制备方法。
2、为了实现上述目的,本专利技术是通过如下的技术方案来实现:
3、第一方面,本专利技术提供了一种可溶聚噻吩衍生物电致变色材料,具有如式(i)所示的结构:
4、
5、其中,x+y=1,x为0.1或0.3,r1为r2为
6、第二方面,本专利技术提供了一种如第一方面所述的可溶聚噻吩衍生物电致变色材料的制备方法,包括以下步骤:
7、将c-edt、th-2br和edt以0.1:1:0.9或0..3:1:0.7的摩尔比溶于二甲基乙酰胺中并脱气,在n2保护下加入pivoh、k2co3和pd(oac)2进行加热反应,反应结束后加入甲醇析出固体,析出的固体经索氏提取、溶解、重结晶、过滤、干燥后,得到可溶聚噻吩衍生物电致变色材料;
8、c-edt的结构如式(ii)所示,th-2br的结构如式(iii)所示,edt的结构如式(iv)所示:
9、
10、
11、其中,r1为r2为
12、优选的,加热反应的温度为115-125℃,时间为20-28h。
13、优选的,使用甲醇、丙酮和己烷进行索式萃取。
14、优选的,使用三氯甲烷溶解后使用甲醇重结晶。
15、优选的,c-edt的制备方法包括以下步骤:
16、将etd-c、偶氮二异丁腈溶于四氢呋喃中在n2保护下回流,通过硅胶柱纯化得到c-edt;
17、etd-c的结构如式(v)所示:
18、
19、进一步优选的,回流时间为20-28h。
20、进一步优选的,etd-c的制备方法包括以下步骤:
21、将edt-cl、甲基丙烯酸、k2co3和ki溶于二甲基亚砜中在n2保护下加热反应,二氯甲烷萃取,通过硅胶柱纯化得到etd-c;
22、edt-cl的结构如式(vi)所示:
23、
24、再进一步优选的,edt-cl和甲基丙烯酸的摩尔比为0.4-0.5:1。
25、再进一步优选的,加热反应的温度为115-125℃,时间为3-5h。
26、上述本专利技术的一种或多种技术方案取得的有益效果如下:
27、本专利技术的可溶聚噻吩衍生物电致变色材料可以通过调节聚合单体c-edt和edt的比例调节交联密度,从而对聚噻吩衍生物结构进行优化,使其可溶解于溶剂中,实现酒红色-浅蓝色的电致变色并拥有优异的稳定性。
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1.一种可溶聚噻吩衍生物电致变色材料,其特征在于,具有如式(I)所示的结构:
2.一种如权利要求1所述的可溶聚噻吩衍生物电致变色材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,加热反应的温度为115-125℃,时间为20-28h。
4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,使用甲醇、丙酮和己烷进行索式萃取。
5.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,使用三氯甲烷溶解后使用甲醇重结晶。
6.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,c-EDT的制备方法包括以下步骤:
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,回流时间为20-28h。
8.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,ETD-c的制备方法包括以下步骤:
9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,EDT-Cl和甲基丙烯酸的摩尔比为0.4-0.5:1。
10.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,加热反应的温度为115-125℃,时间为3-5h。
【技术特征摘要】
1.一种可溶聚噻吩衍生物电致变色材料,其特征在于,具有如式(i)所示的结构:
2.一种如权利要求1所述的可溶聚噻吩衍生物电致变色材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,加热反应的温度为115-125℃,时间为20-28h。
4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,使用甲醇、丙酮和己烷进行索式萃取。
5.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,使用三氯甲烷溶解后使用甲醇重结晶。
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