[發(fā)明專利]一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件

在審

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• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114675458A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王詩銘;金遠航;劉琳
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧大學(xué)
• 主分類號: G02F1/155
• 分類號: G02F1/155
• 代理公司: 沈陽杰克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

1.一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件，其特征在于：所述高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件包括工作電極、電解液和對電極；所述工作電極是導(dǎo)電基底上覆有一層電致變色層，所述電致變色層為氫鍵有機骨架材料膜；所述電解液為離子液體；所述對電極是導(dǎo)電基底上覆有一層電荷平衡層，所述電荷平衡層為由多金屬氧酸鹽和過渡金屬氧化物復(fù)合制備的復(fù)合膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件，其特征在于：所述氫鍵有機骨架材料選自PFC類材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件，其特征在于：所述PFC類材料的配體是H₄TBAPy、H₄TBAPy-CH₃、H₄TBAPy-Cl或H₄TBAPy-NO₂。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件，其特征在于：所述離子液體是[BMIM]TF2N。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件，其特征在于：所述復(fù)合膜是，用旋涂法制備的過渡金屬氧化物TiO₂膜上再通過電沉積法沉積一層多金屬氧酸鹽PW₁₂膜制得的TiO₂-PW₁₂復(fù)合膜；所述TiO₂膜的厚度為350～500nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件，其特征在于：所述導(dǎo)電基底是FTO玻璃。

7.一種高性能氫鍵有機骨架材料電致變色器件的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)工作電極的制備：將PFC粉末超聲分散在二氯甲烷中作為沉積液，取兩塊FTO玻璃，間隔1cm浸入沉積液中，電泳沉積儀兩極分別連接兩塊FTO玻璃，沉積6分鐘，在正極得到氫鍵有機骨架材料PFC膜；

2)對電極的制備：用乙醇將TiO₂稀釋為質(zhì)量分數(shù)20～40％的二氧化鈦納米粒子溶液，在FTO玻璃上旋涂1～2次后，在500℃下退火30min，得到TiO₂膜；將PW₁₂溶于去離子水作為電沉積液，TiO₂膜作為工作電極，鉑絲作為對電極，Ag/AgCl作為參比電極，利用循環(huán)伏安法進行電沉積，得到TiO₂-PW₁₂復(fù)合膜；

3)將工作電極、[BMIM]TF2N為電解液和對電極組裝成電致變色器件。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：PFC粉末的制備方法包括如下步驟：將苯硼酸類化合物、1,3,6,8,-四溴芘、四(三苯基膦)鈀和氟化銫依次加入到1,4-二氧六環(huán)中，85℃下反應(yīng)3天，加入冰水混合物析出固體，抽濾后烘干，得固體；將所得固體和KOH加入到THF、1,4-二氧六環(huán)和去離子水的混合溶液中，在85℃下反應(yīng)24h，得到配體；將所得配體分散在DMF中，加入甲醇并攪拌1分鐘，室溫靜置后得到晶體，研磨。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述苯硼酸類化合物是4-(甲氧羰基)苯硼酸、(4-(甲氧羰基)-2-甲基苯基)硼酸、2-氯-4-(甲氧羰基)苯硼酸或4-甲氧羰基-2-硝基苯硼酸。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：步驟2)中，利用循環(huán)伏安法進行電沉積的條件的：沉積電壓為-1.5～0.2V，掃速為100mV s^-1，沉積循環(huán)次數(shù)為5次。