一种苝酰亚胺衍生物杂化材料、薄膜及其制备方法

技术特征：
1.一种苝酰亚胺衍生物杂化材料，其特征在于，结构如式(i)所示：式(i)中，n为重复单元数量，x为h原子或cl原子。2.权利要求1所述的苝酰亚胺衍生物杂化材料制成的苝酰亚胺衍生物杂化薄膜。3.权利要求2所述的苝酰亚胺衍生物杂化薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.准备一导电基材，将导电基材分别用碱溶液、蒸馏水和有机溶液进行清洗，随后采用三电极体系使导电基材在含有0.03～0.07mol/l硝酸锌和0.03～0.07mol/l六次亚甲基四胺的混合溶液中进行电沉积，再用去离子水清洗并进行干燥，得到电沉积形成的透明的氧化锌基底薄膜；b.将步骤a所得到的氧化锌基底薄膜浸泡在pdi-cooh或pcl-cooh的水溶液中进行反应，再用去离子清洗并干燥，得到红色的杂化薄膜，即苝酰亚胺衍生物杂化薄膜。4.根据权利要求3所述的一种苝酰亚胺衍生物杂化薄膜的制备方法，其特征在于，步骤b中所述的pdi-cooh或pcl-cooh的水溶液的浓度为0.5～1.0mg/l。5.根据权利要求3所述的一种苝酰亚胺衍生物杂化薄膜的制备方法，其特征在于，步骤a中碱溶液为0.5～1wt％的氢氧化钠溶液，所述有机溶剂包含乙醇、甲苯和丙酮中的一种或多种。6.根据权利要求3所述的一种苝酰亚胺衍生物杂化薄膜的制备方法，其特征在于，所述导电基材选用氧化铟锡导电玻璃、氧化铟锡导电薄膜、纳米银线导电薄膜、氟化掺杂氧化锡玻璃或聚合物导电膜中的一种。7.根据权利要求3所述的一种苝酰亚胺衍生物杂化薄膜的制备方法，其特征在于，步骤a中电沉积时间为40～60s，步骤b中反应时间为5～24h。8.根据权利要求3所述的一种苝酰亚胺衍生物杂化薄膜的制备方法，其特征在于，所述的pdi-cooh或pcl-cooh制备方法如下：将苝酰亚胺基础衍生物、5-氨基间苯二甲酸和咪唑混合加入到反应器中，在保护气氛下加热反应，随后将沉淀过滤、洗涤、干燥，即得到pdi-cooh或pcl-cooh；所述的苝酰亚胺基础衍生物为苝-3,4,9,10-四酸酐二酐或1,2,6,7-四氯苝-3,4,9,10-四酸酐二酐中的一种。9.根据权利要求8所述的一种苝酰亚胺衍生物杂化薄膜的制备方法，其特征在于，所述
的苝酰亚胺基础衍生物、5-氨基间苯二甲酸和咪唑的投料比为1:3:12。10.根据权利要求8所述的一种苝酰亚胺衍生物杂化薄膜的制备方法，其特征在于，所述的加热反应包含以下步骤：先将苝酰亚胺基础衍生物、5-氨基间苯二甲酸和咪唑在127℃下反应6h，随后向反应器中加入乙醇，继续回流反应6h。

技术总结
本发明公开了一种简便、环保的苝酰亚胺衍生物杂化薄膜及其制备方法。所述的苝酰亚胺衍生物通过简单的一步法合成，并且只需将具有一定活性的金属氧化物如ZnO或Cu2O等浸泡在其水溶液中，即可得到相应的杂化薄膜。本发明所制备的电致变色材料与现有的其他电致变色材料相比，具有可逆的颜色变化、较快的响应时间、高的稳定性和高的着色效率等优点。苝酰亚胺衍生物杂化薄膜可发生从红色到紫色的颜色变化，响应时间为最短可达1.7 s，某些实施方式中制得的薄膜在循环2400圈后基本无衰减现象，并且着色效率高达550.65 cm2/C，在电致变色领域具有潜在的应用前景。潜在的应用前景。潜在的应用前景。


技术研发人员：张诚 陶博文 欧阳密
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2022.09.05
技术公布日：2022/11/15