主链含3-吡啶基-2,5-二噻基噻吩的电化学聚合及其电致变色性能研究

本文以四丁基六氟磷酸铵(TBAPF6)为支持电解质,在二氯甲烷:乙腈(V:V = 1:19)溶剂中对单体3-吡啶基-2,5-二噻基噻吩(M3)进行电化学聚合获得了聚(2,5-二噻基-3-吡啶基噻吩)均聚物薄膜(P1),并且分别以纯单体(M3)与3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)单体按照以(M3:EDOT = 1:1/1:3/3:1, c/c, (mmoL/L))为比例通过电化学聚合制备了聚(2,5-二噻基-3-吡啶基噻吩-3,4-乙撑二氧噻吩) P2 (1:1)、P3 (1:3)和P4 (3:1)等共聚物薄膜。使用核磁共振氢谱(1H-NMR)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对单体M3进行了表征测试以及利用紫外-可见光谱(UV-Vis)对聚合物P1、P2、P3、P4薄膜的光学性能进行了研究。根据(UV-Vis)和(CV)分析所得的均聚物P1和共聚物P2、P3和P4的薄膜光学能隙依次为2.05 eV、2.02 eV、1.89 eV和2.06 eV,电化学能隙分别为3.56 eV、3.39 eV、3.77 eV和3.22eV。电化学均聚物P1薄膜和共轭聚合物P2、P3、P4薄膜均具有p-型掺杂和n-型掺杂行为。聚合物薄膜除了P2表现出(深紫灰色)以外P1、P3、P4由深棕色(还原)到浅灰色(氧化) (而P4为浅黄棕色)的电致变色转换。P2在440 nm处的光学对比度为42.9%,响应时间为1.1 s,具有良好的电致变色性能。