可溶性聚酰亞胺的合成及其電致變色與記憶性能.pdf

1、電致變色(Electrochromism，EC)是指在外加電場或電流的作用下，材料發(fā)生可逆的氧化還原反應(yīng)，在外觀上表現(xiàn)為顏色和透明度等光學(xué)性能的可逆變化。電致變色材料被廣泛應(yīng)用于調(diào)光玻璃、天窗、遮陽板、后視鏡、顯示器以及軍事等領(lǐng)域。聚合物電致變色材料由于具有分子設(shè)計多樣性、變色范圍寬和容易加工等特點，受到人們的重視，成為目前研究的一個熱點。
　　信息技術(shù)的快速進步與發(fā)展要求存儲記憶器件向非易失型、高存儲量和低成本的方向發(fā)展。在非易

2、失型存儲器件的制備和應(yīng)用上，傳統(tǒng)硅半導(dǎo)體材料遇到了一些問題。聚合物非易失型存儲器件可以克服硅存儲器件的不足，而且具有可折疊、易制備、輕質(zhì)量和最有可能突破極限納米尺度等優(yōu)勢。在相同的電壓下，聚合物存儲材料存在不同的導(dǎo)電態(tài)，可以實現(xiàn)超高密度及超大容量的信息存儲，因此是最具潛力的下一代非易失型存儲材料。
　　功能性可溶聚酰亞胺由于其優(yōu)異的耐熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和良好成膜性等特點，廣泛應(yīng)用于光電材料中。本文從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計出發(fā)，將不同取代基

3、引入到聚酰亞胺中，利用紅外、核磁和元素分析對其結(jié)構(gòu)進行了表征，并系統(tǒng)研究了聚酰亞胺的不同分子鏈結(jié)構(gòu)對其耐熱性能、溶解性能、電化學(xué)性能以及電致變色和存儲記憶性能等的影響規(guī)律。
　　本文首先合成了含三氟甲基單體2，2'-雙（4-氨基-3-三氟甲基苯氧基）苯和含甲氧基單體2，2'-雙-（4-氨基-3-甲氧基苯氧基）聯(lián)苯，通過一步溶液縮聚法合成了新型系列聚酰亞胺。結(jié)果表明，這些聚酰亞胺具有良好的溶解性和耐熱性能;在電致變色過程中，不同二酐

4、的聚酰亞胺顏色變化不同，但二酐中含有吸電子基團時顏色變色不明顯;取代基變化或二胺結(jié)構(gòu)的不同對顏色的變化影響不大，其中含三氟甲基的聚酰亞胺具有較低的還原電壓和較高的電致變色效率。在存儲記憶器件測試中，PI-a、PI-b、PI-c、PI-d表現(xiàn)出非易失型重新寫入的flash存儲性質(zhì)，而PI-e則表現(xiàn)出寫一次讀多次的WORM存儲行為，其中含甲氧基的聚酰亞胺具有較低的閾值電壓，含三氟甲基的聚酰亞胺具有較大的開關(guān)電流比。
　　本文又合成了單

5、體4，4'-二氨基-4"-甲氧基三苯胺、4，4'-二氨基-4"-苯氧基三苯胺、4，4'-二氨基-4"-氟三苯胺和4，4'-二氨基-2"，4"-二氟三苯胺，與3，3'，4，4'-二苯基砜四羧酸二酸酐(DSDA)在溫和條件下制備含不同取代基的聚酰胺酸酰亞胺（PAA-IM），并分別測試了四丁基高氯酸銨(TBAP)和對甲基苯磺酸(TsOH)中的變色性能。結(jié)果表明，PAA-IM薄膜的顏色由無色變?yōu)樗{色，電化學(xué)性能隨電解質(zhì)的不同而有較大變化。與常用