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聚多巴胺对氧化钨膜电致变色性能的影响探究 *

2021-07-13岳惠娟卢迎习杜芳林

功能材料 2021年6期

张 旭,岳惠娟,卢迎习,杜芳林

(1. 青岛科技大学 材料科学与工程学院,山东 青岛 266042;2. 吉林大学 化学学院,无机合成与制备化学国家重点实验室,长春 130012)

0 引 言

电致变色技术的研究与应用为解决日益增长的能源需求这一现如今世界经济快速发展所面临的严峻挑战提供了新的解决方案,它可以按照人的需要来调节玻璃窗的可见光透过率[1-2]。电致变色是指由于施加外部电势而引起的材料可逆颜色变化的现象,在节能智能窗、显示器等应用中具有巨大潜力[3-4],近年来受到越来越多的关注[5-6]。大多数电致变色材料是氧化还原活性材料,其中研究最广泛的是过渡金属氧化物[7],结晶态的过渡金属氧化物具有良好的化学和热稳定性[8],其中性能较为优异、使用较为广泛的材料为氧化钨(WO3)[9-10]。

随着电致变色材料应用的发展,硬质电致变色材料已不能满足普遍的需求,人们希望得到柔性的、可弯折以至于可穿戴的电致变色器件[11]。而电致变色材料在弯折的过程中内部容易出现裂痕从而影响电致变色性能,因此将自修复性能引入电致变色材料迫在眉睫。

聚多巴胺(PDA)是由多巴胺(DA)单体聚合而来,多巴胺来源于海洋生物贻贝为粘附在岩石上而分泌出的粘附蛋白[12-13]。聚多巴胺可以通过氢键、π键等作用与其他材料共同混合,增加材料粘结力[14],在自修复材料中发挥着重要的作用[15]。多巴胺的聚合分为两步,第一步为部分多巴胺单体通过共价作用聚合成吲哚的低聚体,第二步为低聚体通过非共价键进行组装[16],在pH=8.5的聚醚酰亚胺(PEI)水溶液中,DA的聚合效率最高[17]。……

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