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以氨基化的聚苯乙烯微球为模板制备电致变色性能优良的单层有序多孔PBTB薄膜
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]浙业大学化工学院,杭州310014, [2]浙江质量检测科学研究院,杭州310018
  • 相关基金:supported by the International Science and Technology Cooperation Program,China(2012DFA51210); National Natural Science Foundation of China(51203138,51273179)
中文摘要:

通过利用氨基化的聚苯乙烯(PAS)为模板,结合电化学原位聚合法,成功制备了具有高度有序多孔纳米结构的聚1,4-二噻吩苯(PBTB)薄膜.所制得的有序多孔薄膜在掺杂/脱掺杂状态下能够实现颜色从紫色到黄色的可逆转变.相比于平整的PBTB薄膜,有序多孔纳米薄膜在1100 nm处的褪色时间从1.0 s缩短至0.5 s,着色时间从3.6 s缩短至3.1 s;同样地,在620 nm处的褪色时间和着色时间也有所减少,分别从1.6 s减少到0.7 s和从4.5 s减少到了3.8 s.同时,电化学阻抗图谱显示有序多孔纳米薄膜具有更小的电荷转移阻抗,这主要归功于多孔纳米结构的引入增加了聚合物薄膜的比表面积,有利于离子的注入与抽出,并有效缩短了离子的扩散距离,从而提高了聚合物的响应速度.因此,多孔有序纳米结构的引入可以显著提升导电聚合物薄膜的电致变色性能.

英文摘要:

Poly(1,4-bis(2- thienyl)- benzene)(PBTB) with a highly ordered porous nanostructure was successfully made using monolayer amine-modified polystyrene(PAS) as template in an electropolymerization method. The ordered porous polymer(OP-PBTB) film obtained can exhibit reversible color changes(yellow and purple) between the doping/dedoping states. Compared with the switching time of pure PBTB(colored time(tc)and bleached time(tb): 1.0 and 3.6 s at 1100 nm; 1.6 and 4.5 s at 620 nm), the switching time of OP-PBTB film is significantly shortened to 0.5 s(tc) and 3.1 s(tb) at 1100 nm, and 0.7 s(tc) and 3.8 s(tb) at 620 nm with the introduction of the porous nanostructure. In addition, the electrochemical impedance spectra(EIS) show that the ordered porous nanostructure offers OP-PBTB film a relatively low charge transfer resistance due to the larger surface area and shorter ion diffusion distance. This leads to higher intercalation/extraction capacities and faster ion diffusion speed, thus further shortening the switching time. Therefore, an effective way to improve the electrochromic performance of conducting polymers may be to construct ordered nanostructures using PAS as a template.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781