开题报告修改稿.doc

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1、毕业设计(论文)开题报告题目：与苯胺甲基三乙氧基硅烷修饰的ITO基底共价键接的聚苯胺薄膜的制备院（系）材料与化工学院专业高分子材料与工程班级110314姓名金阳阳学号110314102导师张文治2014年12月1.毕业设计（论文）综述1.1题目背景近年来，电致变色[1]材料因在显示器件、智能窗、无眩反光镜、军事伪装等方面具有广阔的应用前景而受到了人们的重视。导电聚合物（聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩）在电致变色材料中的研究较晚，但由于其具有响应速度快、颜色变化丰富、易加工、易分子设计及成本低廉等优点[2]，在今后很长一段时间内电致变色材料将围绕导电聚合物而展开。聚

2、苯胺类材料成为导电聚合物电致变色材料的是典型代表[3,4]。因其具有多样化的结构，较高的导电率，独特的掺杂机制[6]，优异的物理性能，良好的环境稳定性[5]，原料廉价易得，合成方法简单等优点，当外加电压从-0.2~0.7V变化时，聚苯胺的颜色依次呈现浅黄色、绿色、蓝绿色和深蓝色，具有多种颜色变化。因而受到人们的广泛关注与研究。氧化铟锌玻璃(ITO)以其优良的导电性能和透过率以及相对低的反应活性使其在显示器和电致变色器件中有广泛的应用。然而，ITO表面的金属氧化物集团也带来了一些问题，如通过物理方法沉积的电致变色薄膜易从ITO基底上脱落，降低器件的使用寿命。

3、因此，目前现有变色器件中普遍存在聚苯胺薄膜与电极表面粘附不牢及成膜不匀的问题，从而极大地限制了其在固态大面积电致变色器件中的应用[7]。因此，本文针对聚苯胺薄膜与ITO表面粘附不牢和成膜不均等不足，进行了研究。1.2研究意义本文通过对ITO玻璃的表面修饰和聚苯胺的合成的探讨和研究，通过制备与苯胺甲基三乙氧基硅烷修饰的ITO基底共价键接的聚苯胺变色薄膜，从而改善其成膜性和粘附力，为研制综合性能较好的固态有机电致变色器件提供方法借鉴。1.3国内外相关研究情况1969年，S.K.Deb首次发现无定形WO3薄膜具有电致变色性能，并提出了“氧空位色心”机理[8]，从

4、此揭开了电致变色研究的大幕。20世纪70年代，出现了大量有关电致变色机理和无机电致变色材料的报道[9]。后来人们发现MoO3、TiO2、IrO、NiO等许多过渡金属氧化物同样具有电致变色性质，在这一时期电致变色现象的研究多局限于电子显示器件及其响应时间上。80年代末以来，人们发现氧化还原型和金属螯合型有机材料也具有电致变色性能，因为有机电致变色材料合成方法较简易、材料成本低、颜色变化响应时间短、多种颜色变化且通过分子设计实现的有机电致变色材料稳定性高易于加工制作电致变色器件而成为一个日益活跃的研究领域。常见的有紫罗精，金属酞菁，聚吡咯[10-11]，聚噻吩

5、[12]，聚苯胺[13]等。这期间，美国科学家C.M.Lampert和瑞典科学家C.G.Granqvist等人提出了以电致变色膜为基础的一种新型节能窗，即灵巧节能调光窗(Smartwindow)，成为电致变色研究的另一个里程碑。掺杂锡（Sn）的氧化铟(In2O3)玻璃即通常所说的ITO玻璃[14]，是20世纪70年代发展起来的透明导电材料，在目前处于主要地位，已大规模产业化生产。在高度净化的厂房环境中，利用平面磁控技术，在超薄玻璃上溅射氧化铟锡导电薄膜镀层并经高温退火处理得到。其广泛应用于液晶显示器(LCD)、太阳能电池、微电子ITO导电膜玻璃、光电子和各

6、种光学领域。ITO由许多细小的晶粒组成，这些晶粒在加温过程中会裂变变小，从而增加更多的晶界，而影响其导电性能。开发耐高温的透明导电材料是未来研究的一个方向。导电聚苯胺及其衍生物是最典型的电致变色材料之一。到目前为止，导电聚苯胺类材料的制备方式主要有电化学聚合和化学聚合，虽然两种方式得到的膜在微观结构上有些差异，但是均可在电场下实现多种颜色的可逆变化。Rajiv等[15]通过电化学聚合制备得到了聚苯胺膜，并将其组装成简易器件；在-0.5~2.5V循环电压下，能实现深绿-黄-无色可逆变色，该膜可用于电致变色灵巧窗。Gergely等[16]通过电化学聚合制备得到

7、了经盐酸掺杂的聚苯胺，在-0.2~0.8V(vsSCE)循环电压下，实现了黄-蓝色的可逆变色。Yang等[17]通过分子自组装技术制备了纳米结构聚苯胺，该方法所得到的聚苯胺薄膜在电致变色器件中具有潜在应用价值。Subrahmanya等[18]通过化学氧化法合成的聚苯胺在一般的有机溶剂(如氯仿)中有很好的溶解性，这些可溶性的聚苯胺结合一定的成膜方式可以得到相应的电致变色膜。Deepa等[19]通过化学氧化法在含聚乙二醇的离子溶液中制备了纳米结构的聚苯胺膜，在-1.0~1.0V循环电压下，可实现无色-蓝-亮绿-浅绿色的可逆变色，并指出该方法制备的聚苯胺薄膜可以

8、应用于大面积的电致变色灵巧窗。1994年德国皮尔金顿弗拉贝格公司利