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1、2001年3月重庆大学学报(自然科学版)Vol.24No.2第24卷第2期JournalofChongqingUniversity(NaturalScienceEdition)Mar.2001文章编号:1000-582x(2001)02-0132-03研究简报电致变色聚苯胺透明薄膜1112马利,何艳,田庆军,左哲(1.重庆大学化学工程系,重庆400044;2.重庆大学数理学院,重庆400044)摘要:采用浸渍聚合化学法合成聚苯胺电致变色膜。研究和探讨了单体浓度、聚合时间、反应温度等因素对聚苯胺透明导电膜电学性能及其电致变色性的影响,确定了常温下在玻璃基片
2、上直接合成具有电致变色性的聚苯胺膜的最佳工艺条件,并用模糊数学层次分析法对试验条件进行分析,得到了符合客观实际的多因素试验条件的权数分配。关键词:聚苯胺;电致变色;层次分析中图分类号:O631;O633文献标识码:A电致变色是利用物质的电化学性质进行工作的。[4~8]功能;7)有较好的化学稳定性。属于典型的具有它是指在外加电压的感应下,物质的光吸收或光散射共轭电子体系的聚苯胺(PAn),以其成本低,光学质量特性发生变化的现象。由于电场的原因,物质发生氧好,颜色转换快,循环可逆性好等优点倍受人们的关化--还原反应,引起其颜色的变化。而这种颜色的注。笔者采用浸渍聚
3、合法合成聚苯胺,讨论了苯胺单变化能够可逆地响应电场的变化,且具有开路记忆的体浓度、聚合时间、反应温度等条件对膜的电学和光学[1]功能。自从1969年首次发现了WO3薄膜的电致变性能的影响;用模糊数学中层次分析法探讨了各试验色现象以来,人们又发现了很多物质具有电致变色性条件对聚合物影响的重要程度(即权数分配),为确定能。尤其是高分子变色材料,由于其重量轻,易加工,最佳合成聚苯胺的工艺条件提供了有效的指导方法。电阻率可在较大范围内调节以及对环境的稳定性好等特点,成为人们广泛研究的重点。电致变色材料具有1实验方法广阔的市场应用前景,这主要是因为其没有视角显示1.1主要试剂限制,且色彩丰富
4、、响应时间快。有望用来取代液晶显苯胺,分析纯;盐酸,分析纯;过硫酸铵,分析纯;蒸示,研制出在一定范围内显示三原色的大屏幕彩电显馏水。示器,用作电视显示。此外,在军事伪装、智能材料等1.2仪器方面具有潜在价值。特别值得一提的是在智能窗方面晶体管直流稳压电源,WY-17B北京电子显示仪的应用。智能窗系高技术器件,它利用平板玻璃外激器厂;电动搅拌机(90W,4000r/min);毫安表。励层来调节玻璃对光的透射和反射,从而调节通过玻1.3实验操作璃的太阳光强度,使室内或车内光线柔和,温度舒适,起到少用空调和节能的功效[2,3]。而电致变色材料作分别配制50ml苯胺酸性溶液和等体积同浓度的
5、过硫酸铵溶液,搅拌使之充分溶解;然后将二者混合,为实际应用应该满足以下各方面的技术指标要求:1)具有良好的电化学氧化还原可逆性;2)颜色变化的响放入干净的玻片,室温下进行搅拌。反应完成后,提出应时间快;3)颜色的变化应是可逆的;4)颜色变化灵玻片,用HCl(1mol/L)溶液冲洗,浸泡20min,再冲洗敏度高;5)有较高的循环寿命;6)有一定的储存记忆晾干,即制得聚苯胺(PAn)电致变色薄膜。收稿日期:20000430作者简介:马利(1958),男,河北省石家庄人,重庆大学副教授。主要从事胶粘剂及导电高分子的研究。第24卷第2期马利等:电致变色聚
6、苯胺透明薄膜133表3不同浓度盐酸的影响2结果与讨论-1盐酸浓度/molL膜的颜色导电性/mA电致变色性实验表明,体系的反应温度、聚合时间、盐酸浓度0.5淡绿色6.0一般、苯胺单体浓度等对聚苯胺的导电性、电致变色性、膜1绿色70好2绿色100较好的均匀稳定性等均有较大影响。3绿色90差2.1反应温度的影响4深绿30差由于温度对反应体系和产物的结构、性能可产生注:[NH2C6H5]=[(NH4)2S2O8]=0.3mol/L,温度为室影响,从而影响产物的电致变色性、透光性、导电性,试温,反应30min验结果见表1(导电性测量距离为1
7、cm,电压10V以下如未特别说明,都采用这一标准)。由表3可知,当掺杂剂的浓度不大于2mol/L时,表1反应温度的影响随着掺杂剂浓度增大,反应速度提高,分子量增加,链温度导电性/mA膜的颜色电致变色性节数增多,导电性增加;当酸的浓度大于2mol/L时,冰浴4.0绿色好反应速度大大提高,分子量分布不均匀,膜的透明性室温3.5绿色较好差,导电性降低。这可能是介质有浓度极限;在达到此350无色无极限前,随着掺杂剂浓度的增加聚苯胺的氧化程度随注
