磷腈-紫精聚合物的合成與電致變色性能

孫孟瑩, 呂景春, 徐 紅, 張琳萍, 鐘 毅,陳支澤, 隋曉鋒, 毛志平,3

(1. 東華大學生態紡織教育部重點實驗室, 2. 化學化工與生物工程學院;3. 國家染整工程技術研究中心, 上海 201620)

電致變色(EC)是指電活性材料受到外部電壓刺激時, 發生電化學氧化或電化學還原反應而使材料的光學特性(包括透射率, 反射率, 顏色等)發生可逆改變的現象[1]. 用電致變色材料(ECM)組裝成的電致變色器件(ECD)在顯示器、 電子紙、 智能窗及防眩光后視鏡等領域有廣闊的應用前景[2～4]. 電致變色材料包括無機電致變色材料(過渡金屬氧化物及普魯士藍等)和有機電致變色材料(紫精、 聚苯胺和聚吡咯等). 作為一種有機電致變色材料, 紫精(1,1′-二取代-4,4′-聯吡啶衍生物)因具有光學對比度較高、 切換速度較快、 顏色可調及色彩豐富等優點而備受關注. 紫精化合物的缺電子性質使其成為一類氧化還原發色團, 當受到外部光[5]、 熱[6]、 電[7]、 化學物質[8]及壓力[9]等刺激時會發生兩步可逆的單電子還原過程, 因此紫精具有3種可逆的氧化還原狀態, 雙陽離子態的紫精(V2+)是無色或淺色的, 當發生單電子還原時, 生成色彩豐富的自由基-陽離子(V+·), 繼續被還原成中性狀態時(V0)表現為淺色(圖S1, 見本文支持信息), 因此通過合理的結構設計, 可以實現紫精化合物的電致變色功能. 六氯環三磷腈(HCTP)具有優良的熱穩定性和化學穩定性, 并且具有光化學和電化學惰性, 不會對接枝的氧化還原發色團的電化學性質產生影響. 同時, 六氯環……