[发明专利]一种基于纳米纤维素的电致变色复合材料及器件制备方法

摘要

本文涉及一种基于纳米纤维素的共轭聚合物电致变色复合材料及其器件的制备方法，属于功能性变色材料及器件领域。首先以纳米纤维素为基材，加入共轭聚合物单体、掺杂剂、引发剂后在其悬浮液中原位聚合，得到核壳结构的纳米纤维素/共轭聚合物复合材料悬浮液，过滤洗涤后用滴涂和自然干燥的方式成膜。本发明制得的纳米纤维素/共轭聚合物复合材料具有良好的加工成膜性和优异的电致变色效果，制备方法简单，在电致变色功能器件领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种基于纳米纤维素的共轭聚合物电致变色器件的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：纳米纤维素的制备：将1～10g纤维素原料置于30～60℃水浴加热，搅拌中加入40～75wt％的硫酸进行酸解处理；10～60分钟后加入大量去离子水终止反应，将酸解后的纤维素悬浮液抽滤、离心洗涤；加去离子水稀释，再用300～1200W超声波处理10～60分钟，然后过滤去掉杂质和大颗粒，得到纳米纤维素悬浮液；电致变色复合膜制备：将一定量共轭聚合物单体、掺杂剂、前面步骤中制备的纳米纤维素悬浮液混合并在恒温水浴中搅拌10～30分钟；然后将适量的引发剂溶于0.2～2mol/L掺杂剂水溶液并加入前述搅拌后得到的混合溶液，恒温水浴中搅拌一定时间；反应完毕后，将产物放在离心机中离心5～10分钟，去掉上清液保留下层沉淀；按此方法分别用去离子水和乙醇各离心洗涤两次，得到纳米纤维素/共轭聚合物复合物悬浮液；然后将制备得到的纳米纤维素/共轭聚合物复合物悬浮液滴涂到导电电极层上，在室温下自然干燥，得到纳米纤维素/共轭聚合物电致变色复合膜；电致变色器件的制备：以上一步中导电电极层作为表面阳极层a，电致变色复合膜作为电致变色层b，凝胶电解质作为电解质层c，另一片导电电极作为表面阴极层d，按照a、b、c、d的顺序共同组装构成电致变色器件；在正负极之间施加一定电压，即可实现电致变色器件颜色的可逆变化。