新加坡材料与工程研究所徐建伟和合作者采用电致变色材料相关的两种最常见的结构单元3,4-亚乙二氧基噻吩和三苯胺制备了一系列电致变色无规共聚物。这些聚合物结构具有多个电化学活性位点，显示了少有的在不同的电压下多达五种颜色变化的多重电致变色性质。
电致变色，多重电致变色，三苯胺，3,4-亚乙二氧基噻吩，共轭聚合物
高性能电致变色材料的开发在学术和工业界引起了极大的兴趣，因为电致变色技术可以提供许多广泛的应用，例如智能窗户，防眩光后视镜，光学显示器和军用伪装，其中一些已经商业化。有机共轭聚合物的电致变色材料与传统的无机和金属氧化物电致变色材料相比，有机电致变色材料的解决方案具有额外的优势例如可加工性，柔性，轻便性和较低成本。三苯胺和3,4-亚乙二氧基噻吩是许多高性能有机电致变色聚合物结构设计中常见的构建基块。
电致变色共轭聚合物可以通过在器件基板上进行电聚合而获得或者通过钯催化剂催化溴化3,4-亚乙二氧基噻吩单体与硼酸，硼酸酯或锡烷基官能化的三苯胺之间的Suzuki或Stille聚合反应而合成。对于前者，电聚合产物通常以薄膜形式出现，但这对于溶液加工是不切实际的。另外，早前报道的三苯胺和3,4-亚乙二氧基噻吩共聚物需要先逐步合成三苯胺-三-（3,4-亚乙二氧基噻吩）单体，这样通常需要更高的成本或额外的合成步骤。在本文中，我们通过未官能化的三苯胺和3,4-亚乙二氧基噻吩单体之间的FeCl3调解的氧化偶联合而得到的基于三苯胺和3,4-亚乙二氧基噻吩的无规共聚物。我们发现，可以通过使用三苯胺和3,4-亚乙二氧基噻吩单体的不同进料比来调节HOMO，LUMO和能带间隙以达到控制这些聚合物的电子和光物理性质。与如上所述的常规电聚合方法相比，鉴于三苯胺和3,4-亚乙二氧基噻吩单体的商业丰富性和低成本，这种聚合策略避免了对成本更高的官能化单体或多步合成的需求。另外，所制备的聚合物是可溶液加工的，并显示在不同的电压下多达五个有色状态的多重电致变色性质（从中性状态的黄色到浅绿色，浅紫色，橙色，最后是灰色）。本文报道的单一聚合物在不同的电压下显示五色多重电致变色行为似乎是从未报道过的，而类似聚合物通常只显示两到三种有色状态。与通过逐步合成的三苯胺-3,4-亚乙二氧基噻吩单体进行电聚合制备的结构相对规则聚合物相比，这些制备的聚合物的结构不对称性和无规性或许有助于生成多个电化学活性位点从而显示多重电致变色性质。鉴于从低成本和高丰度的单体容易地合成聚合物，以及其多重电致变色特性，这种策略和技术对于相关行业采用的大规模合成而言可能具有潜在的商业吸引力和可行性。相关结果发表在Macromolecular Rapid Communication (DOI: 10.1002/marc.202000156 )上，文章第一作者为梁玮婷
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/marc.202000156
目前评论：0