電致變色是指電活性材料在一定的電場作用下,顏色會發(fā)生可逆的、持久的變化的現象。影響電致變色器件性能的主要因素是電致變色電極材料,因此尋找高對比度、短的響應時間、高的循環(huán)穩(wěn)定性的電致變色材料成為現在電致變色器件研究的重點之一。本課題的目標是設計并制備復合型電致變色材料,并開展研究工作,期望利用碳量子點的特殊性能來進一步提高有機及無機電致變色材料的性能,獲得具有良好的電化學性能以及電致變色性能的復合材料。本文利用碳量子點良好的水溶性、分散性,將其引入到電致變色的體系中,通過原位復合及共價鍵連接法,得到碳量子點摻雜的電致變色復合材料,復合后,分子間界面相互作用加強材料的電致變色性能。經水熱制備得到的碳量子點與聚苯胺進行原位聚合、與普魯士藍進行水熱復合制備出了高對比度、快速響應的復合材料薄膜,并組裝了電致變色器件,通過掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X-射線衍射、X射線光電子能譜、拉曼光譜、傅里葉變換紅外光譜等手段對材料的結構和形貌進行了表征,并測試了復合材料的電化學性能以及電致變色性能。最終結果如下:（1）首先,選用“自下而上”的方法制備碳量子點,通過改變不同的氨基、羧基比例以及反應的時間,... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電致變色器件結構示意圖

西安科技大學全日制工程碩士學位論文4圖1.2(a)深圳騰訊濱海大廈；(b)波音787客機眩窗圖Fig.1.2(a)ShenzhenTencentBinhaiBuilding;(b)GlarewindowofBoeing787passengeraircraft（2）汽車防眩后視鏡電致變色汽車防眩后視鏡可以通過感應外界光照強度來調節(jié)反射光的強度達到防止眩暈的目的。當外界的光照強度發(fā)生改變時，光傳感器感應外界的光強度并施加不同電壓調控后視鏡的反射光。如圖1.3a是一款防眩后視鏡的結構示意圖，其器件結構包括：控制面板/帶有電致變色材料的鏡片/電路板/光感原件/后蓋/支架，圖1.3b為后視鏡防眩功能使用前后的效果展示圖。圖1.3(a)防眩后視鏡結構示意圖；(b)后視鏡使用前后效果圖Fig.1.3(a)Schematicdiagramofanti-glarerear-viewmirrorstructure;(b)Front-viewmirroreffect（3）電致變色紙當外加電場存在時，電解質層的離子或電子被注入到電致變色層，當斷開電路后，離子或電子沒有迅速被提取出來，使材料處于著色的狀態(tài)，這種現象被稱作電致變色裝置的記憶效應，利用這種記憶效應制作了電子紙，其主要作用是儲存和讀取信息。由于可記憶存儲，人們在斷電的時候也可以瀏覽紙上的信息，這比目前的電子閱讀器更符合節(jié)能環(huán)保的要求。如圖1.4a，2010年，阿爾卑斯電氣公司在日本東京國際展覽會上展示了一款可以電致變色的電子紙，將藍色的文字和圖像顯示在白色的背景上，紙上顯示的內容即使關閉電源也不會消失[14]。圖1.4b為理光公司開發(fā)的一款“全彩背光電子紙”，采用多層電致變色材料組裝，可以把紅、黃、藍三種顏色均變成透明的狀態(tài)。

西安科技大學全日制工程碩士學位論文4圖1.2(a)深圳騰訊濱海大廈；(b)波音787客機眩窗圖Fig.1.2(a)ShenzhenTencentBinhaiBuilding;(b)GlarewindowofBoeing787passengeraircraft（2）汽車防眩后視鏡電致變色汽車防眩后視鏡可以通過感應外界光照強度來調節(jié)反射光的強度達到防止眩暈的目的。當外界的光照強度發(fā)生改變時，光傳感器感應外界的光強度并施加不同電壓調控后視鏡的反射光。如圖1.3a是一款防眩后視鏡的結構示意圖，其器件結構包括：控制面板/帶有電致變色材料的鏡片/電路板/光感原件/后蓋/支架，圖1.3b為后視鏡防眩功能使用前后的效果展示圖。圖1.3(a)防眩后視鏡結構示意圖；(b)后視鏡使用前后效果圖Fig.1.3(a)Schematicdiagramofanti-glarerear-viewmirrorstructure;(b)Front-viewmirroreffect（3）電致變色紙當外加電場存在時，電解質層的離子或電子被注入到電致變色層，當斷開電路后，離子或電子沒有迅速被提取出來，使材料處于著色的狀態(tài)，這種現象被稱作電致變色裝置的記憶效應，利用這種記憶效應制作了電子紙，其主要作用是儲存和讀取信息。由于可記憶存儲，人們在斷電的時候也可以瀏覽紙上的信息，這比目前的電子閱讀器更符合節(jié)能環(huán)保的要求。如圖1.4a，2010年，阿爾卑斯電氣公司在日本東京國際展覽會上展示了一款可以電致變色的電子紙，將藍色的文字和圖像顯示在白色的背景上，紙上顯示的內容即使關閉電源也不會消失[14]。圖1.4b為理光公司開發(fā)的一款“全彩背光電子紙”，采用多層電致變色材料組裝，可以把紅、黃、藍三種顏色均變成透明的狀態(tài)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]智能玻璃與高安全功能玻璃國產化道路任重道遠[J].   建材發(fā)展導向. 2016(24)
[2]熒光碳點的制備和性質及其應用研究進展[J]. 車望遠,劉長軍,楊焜,李釩,楊偉文,田豐.  復合材料學報. 2016(03)
[3]電致變色材料研究及發(fā)展現狀[J]. 苑曉,賀澤民,張?zhí)m英,楊槐.  新材料產業(yè). 2014(05)
[4]電致變色材料、器件及應用研究進展[J]. 董子堯,李昕.  材料導報. 2012(13)
[5]電致變色材料的研究進展及發(fā)展前景[J]. 徐娜,沈曉冬,崔升.  稀有金屬. 2010(04)
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[7]平板玻璃深加工的發(fā)展趨勢[J]. 曾利群,李坦平.  新材料產業(yè). 2004(04)
[8]納米材料的基本特性及發(fā)展和應用概況[J]. 李玉金,王九思,田玲.  甘肅教育學院學報(自然科學版). 2003(03)

博士論文
[1]基于NiO和WO3的電致變色薄膜和器件的制備及探索[D]. 周鋆玲.中國科學技術大學 2016
[2]金屬氧化物基電致變色薄膜的制備及性能改善[D]. 蔡國發(fā).浙江大學 2014

碩士論文
[1]基于界面共價鍵聯接的聚苯胺/碳納米復合電致變色材料制備研究[D]. 孔真真.西安科技大學 2017
[2]聚苯胺—石墨烯導電復合材料的制備及其性能的表征[D]. 孟君.青島科技大學 2016
[3]聚苯胺/碳納米雜化電致變色材料的制備與性能研究[D]. 石玉靜.西安科技大學 2015



本文編號：3020348