[發明專利]一種酞菁銅/聚苯胺復合薄膜及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201910446795.1
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110424040B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 歐陽密;胡旭明;邵雄超;呂曉靜;陳璐;張誠
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C25D13/04
• 分類號: C25D13/04;C25D9/02;G02F1/1514;G02F1/153;G02F1/155;C08G73/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

本發明公開了一種酞菁銅/聚苯胺復合薄膜及其制備方法與應用，所述的方法為：在二電極電解池中，酞菁銅為溶質，三氟乙酸為質子酸，三氯甲烷為電解溶劑，以氧化銦錫導電玻璃電極為陰極，以鉑電極為陽極，進行恒電壓電沉積，得到沉積在氧化銦錫導電玻璃電極上的酞菁銅薄膜；然后在三電極電解池體系中，以苯胺為單體，以硫酸為支持電解質，以去離子水為電解溶劑，以氧化銦錫導電玻璃/酞菁銅電極為工作電極，以鉑電極為輔助電極，以銀/氯化銀電極為參比電極，在室溫下采用恒電位法進行電化學聚合反應，得到酞菁銅/聚苯胺復合薄膜。本發明制備方法成本較低、操作簡單、綠色環保且復合薄膜具有優異的電致變色性能。

技術領域

本發明涉及一種酞菁銅/聚苯胺復合薄膜及其制備方法，此方法制 備的復合薄膜可應用于電致變色器件中。

背景技術

電致變色(EC)根據材料的不同可以分為無機EC材料和有機EC 材料；無機電致變色材料主要有WO₃、TiO₂、NiO等具有良好的光化 學穩定性，但是無機電致變色材料顏色單一，大部分材料只能在兩種 顏色之間切換；變色速度慢，一般都在幾秒甚至十幾秒；與無機電致 變色材料相比，而有機電致變色材料具有結構易修飾、種類多以及光 學對比度高等特點備受人們青睞。

在光電導方面金屬酞菁化合物的應用也較為普遍。金屬酞菁化合 物作為光電導材料，在靜電復印、激光打印及制版印刷等領域也倍受 青睞。除此之外，金屬酞菁化合物在分子工程和生物醫學領域也引起 了廣泛關注。例如，金屬酞菁化合物在600-700nm波段存在較強的吸 收，當它被注入到生物體內，受到適當波長的光激發時，可敏化某些 氧化還原反應，從而有效的殺死病變組織細胞。

在實際應用中，電致變色材料除了應具有多色顯示、高光學對比 度、加工性好以及可柔性顯示等性能外，還需要滿足快速響應、高穩 定性等要求,但單層電致變色薄膜往往性能不能滿足需求。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種酞菁銅/聚苯胺復合薄膜及其制 備方法與應用。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明所述的酞菁銅/聚苯胺復合薄膜具體按如下方法進行制備：

(1)在二電極電解池體系中，以酞菁銅(CuPc)為溶質，三氟 乙酸為質子酸，三氯甲烷為電解溶劑，混合均勻得到電解液A，以氧 化銦錫導電玻璃電極為陰極，以鉑電極為陽極，室溫下，采用恒電壓 電沉積的方法，在-10～-4v負電壓下電沉積，當沉積電荷量達到 -0.001～-0.005C時，電沉積結束，得到沉積在氧化銦錫導電玻璃電極 上的酞菁銅藍色薄膜，經淋洗、烘干得到氧化銦錫導電玻璃/酞菁銅 電極(ITO/CuPc)；所述的電解液A中，所述的酞菁銅(CuPc)的初 始終濃度為0.01～0.1mmol/L，所述的三氟乙酸與三氯甲烷的體積比為 1～5：100；

(2)在三電極電解池體系中，以苯胺(ANI)為單體，以98％wt 濃硫酸(H₂SO₄)為支持電解質，以去離子水為電解溶劑，混合均勻 得到電解液B，以步驟(1)得到的氧化銦錫導電玻璃/酞菁銅(ITO/CuPc) 電極為工作電極，以金電極或鉑電極為輔助電極，以銀/氯化銀電極 為參比電極，在室溫下采用恒電位法，在0.6～1.2V電壓條件下進行 電化學聚合反應，當聚合電量達到0.02～0.1C時，聚合結束，然后在 -0.8～-0.2V負電位下脫摻雜50～100s，得到沉積在工作電極上的聚合 物薄膜，經淋洗、干燥得到酞菁銅/聚苯胺復合薄膜；所述的電解液B 中，所述的苯胺單體的初始終濃度為0.1～1.0mol/L；所述的支持電解 質濃硫酸(H₂SO₄)初始終濃度為0.05～0.15mol/L。

本發明所述的三氯甲烷溶劑規格為分析純。

進一步，步驟(1)中，所述的電壓優選為-8V。