具有多顏色及高穩定電致變色特性之新型多支鏈高分子材料

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研究生：	陳勇助 Yong-Jhu Chen
論文名稱：	具有多顏色及高穩定電致變色特性之新型多支鏈高分子材料 Multicolor and Highly Stable Electrochromism of Novel Hyperbranched Polymers
指導教授：	陳耀騰 Yaw-Terng Chern
口試委員:	陳志堅 Jyh-Chien Chen 曾文琪 Wen-Chi Tseng 蕭勝輝 Sheng-Huei Hsiao 劉貴生 Guey-Sheng Liou
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工程學院 - 化學工程系 Department of Chemical Engineering
論文出版年：	2012
畢業學年度：	100
語文別：	中文
論文頁數：	153
中文關鍵詞：	電致變色
外文關鍵詞：	Electrochromism
相關次數：	點閱：127 下載：4
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開發新的含4個或8個三苯胺側基的聚醯胺與聚醯亞胺電致變色材料，這些新的聚合物薄膜有相對高的軟化溫度(165~231℃)，在氮氣下10%重量損失時溫度高於420℃，這些結果顯示這些材料有好的熱穩定性。這些多支鏈聚合物呈現可逆電化學氧化與電致變色特性，這些特性包括高的對比，高的著色效率，短的應答時間和非常好的電活性穩定性，例如含4個三苯胺單元的聚醯胺，在第一階氧化態在NIR呈現高對比(△T% = 66%)，高的著色效率(CE = 367 cm2/C)與非常好的電活性穩定性(經過20000次開關測試，它的著色效率只衰減2.47%)，另外在施加電壓0.0到1.2V，這些電致變色材料也呈現多顏色變化特性，例如含8個三苯胺側基聚醯胺，在施加電壓由0到1.2V，它的顏色從中性態無色或很淡黃色到氧化態的黃色、黃綠色、綠色、靛色與藍色。

The electrochromic polyamides and polyimides with four or eight triarylamine side groups were synthesized. These new polymers exhibited good thermal stability associated with their relatively high softening temperature (165~231℃), 10% weight-loss temperature in excess 420℃, and char yield at 80℃ in nitrogen higher 57%. The polymer films showed reversible electrochemical oxidation and electrochromism with high contrast ratio both in the visible range and NIR region, which also exhibited high coloration efficiency (CE), short switching time, and excellent electroactive stability. For example, the polyamide containing four triarylamine units revealed high coloration efficiency and contrast of optical transmittance change (△T%) in NIR region (CE = 367 cm2/C and 66%, respectively) with excellent electroactive stability (more than 20000 cyclic switches within 2.47% decay) at the first oxidation stage. In addition, the polymer films also revealed multicolor of electrochromic characteristic. For example, the polyamides containing eight triphenylamine units showed multicolor characteristic, with a color change from colorless or pale yellowish neutral form to yellow, yellow-green, green, indigo and blue oxidized
form at applied potentials ranging from 0.00 to 1.20V.

目錄
摘要…………………..…………….……………………………………………………………………1
Abstract………..………………….……………………………………………………………………2
目錄………..……………………….……………………………………………………………………3
Scheme 目次……..…………………………………………………………………………………7
Table 目次……………..…………………………………………………………………………….8
Figure 目次………………..……………………………………………………………………….11
第一章 緒論…………………..………………………….……………………………………….17
1-1 前言…………………………….……………………….………………………………………17
1-2 電致變色介紹……………….……………………….…………………………………….18
   1-2-1 變色材料介紹………….…………………….……………………………………18
   1-2-2電致變色材料介紹……….………………….………………………………….19
   1-2-3 電變色材料元件介紹…………….…………….…………………………….22
1-3 聚醯胺介紹……………………………………….…………………………………………25
   1-3-1 聚醯胺簡介…………………………………………………………………………25
   1-3-2 聚醯胺的合成……………………………………………..……………………..25
1-4 含三苯胺聚合物的電致變色材料………………………….……………………27
1-5 Charge-Transfer Transitions in Triarylamine Mixed-Valence………...31
1-6 研究動機……………………………………………………………………………….….…32
第二章  PART I  Electrochromic Properties of Novel Hyperbranched Polyamide……………………………………………………………….33
摘要…..…………….………………………………………………………………………………….34
Abstract………..………………….………………………………………………………………….35
2-1 實驗藥品之純化……………………………………………………………………….…36
2-1-1 材料…………………………………………………………………………….………36
   2-1-2 單體製備………………………………………………………………………….…37
   2-1-3 聚醯胺製備…………………………………………………………………….…..41
      2-1-4-1 ITO玻璃之清洗過程……………………….………………………….41
      2-1-4-2 塗佈及成膜過程………………………………….…………………….42
2-2 電致變色元件製作…………………………………………………….………………..42
2-3 單體鑑定及聚合物之物性與化性分析方法.……………….……………..43
2-4 結果與討論……………………………………...…………………………….……………46
   2-4-1 單體與聚醯胺合成……………………………………………………………..46
   2-4-2 溶解度測試…………………………………………………………………………49
   2-4-3 熱性質試………………………………………..……………………………........50
   2-4-4 光學及電化學性質……………………………..………………………………50
   2-4-5 光譜電化學性質………………………………………....……………………..52
   2-4-6 電致變色穩定性量測………………………………….……………………..54
2-5 結論………….………………..…………………………………………….…………..57
第三章 PART II  Eletrochromic Properties of Novel Hyperbranched Polyimide………………………………………………………………..80
摘要…………………..…………….………………………………………………………………….81
Abstract………..………………….………………………………………………………………….82
3-1 實驗藥品………………………………………………………………………………….….83
3-1-1 材料……….…………………….………………………………………………….…83
3-1-2 聚醯亞胺製備……………..………………………………………………………83
3-2 結果與討論……………..…………………………...……………………………………84
   3-2-1 聚醯亞胺合成……………………………………………….…………………….84
   3-2-2 溶解度測試…………………………………………………………………………85
   3-2-3 熱性質測試…………………………………..…………………………….........85
   3-2-4 光學及電化學性質……………………………..……………………………..86
   3-2-5 光譜電化學性質………………………………………….……………………..87
   3-2-6 電致變色穩定性量測………………………………….……………………..88
3-3 結論…………………………………………………………………………………………90
第四章 PART III  Electrochromic Properties of Novel Polyamides Containing Eight Triphenylamine Units………...………….………….113
摘要…………………..…………….……………………………………………………………… .114
Abstract………..………………….………………………………………………………………. 115
4-1 實驗藥品………………………………………………………………………………….116
4-1-1 材料…………..………………………………………………………………………….116
   4-1-2 單體製備……………………………………………………………………..…….117
4-2 結果與討論……………………………………...………………………………….120
   4-2-1 聚醯胺合成……………………………………………………………………….120
   4-2-2 溶解度測試……………………………………………………………………….122
   4-2-3 熱性質測試…………………………………..………………………….…......122
   4-2-4 光學及電化學性質……………………………..…………………………….123
   4-2-5 光譜電化學性質…..……………………………………………..……………124
   4-2-6 電致變色穩定性量測………………………………….……………………125
4-3 結果與討論……………………………………...………………………………….128
總結…………………………………………………………………………………………….148
參考文獻…………………………………………………………………………………………..149

                                

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全文公開日期 2017/07/30 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

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