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现代建筑中玻璃幕墙占建筑外墙面积的比例越来越大,在提升了建筑美观性的同时,因供暖和空调所消耗的能量也越来越多。电致变色器件可根据季节和光照的不同,调节进入室内的光线及热量,降低供暖和空调的能耗。聚苯胺具有高的对比度和快的响应速度等特性,是一类具有应用前景的电致变色材料。与无机电致变色材料相比,其工作稳定性较低,我们拟将聚苯胺与碳纳米材料进行复合,制备具有界面共价键联接的聚苯胺/碳纳米复合电致变色材料来提高其性能,同时我们研究了喷涂技术在构建电致变色薄膜中的尝试,为其应用奠定了实验基础。本研究首先将不同维数的碳纳米材料(碳纳米管和石墨烯)进行功能化,然后将功能化的碳纳米材料与聚苯胺进行复合,制备了具有界面共价键联接的聚苯胺/碳纳米复合电致变色材料。通过SEM、TEM、TGA、FTIR、Raman等测试手段表征材料的结构和形貌,采用循环伏安测试、交流阻抗分析、对比度测试、响应速度测试等研究了电致变色材料的电化学和电致变色性能。最后应用喷涂技术,研究了喷涂距离与气体压强等喷涂参数对电致变色薄膜的影响,测试了由喷涂法制备的聚苯胺薄膜的电致变色性能。具体实验结果如下:(1)首先利用改良的Hummers法制备氧化石墨烯,然后用对苯二胺将氧化石墨烯进行功能化,最后将功能化的氧化石墨烯与聚苯胺复合,成功制备了聚苯胺/氧化石墨烯复合电致变色材料。实验测试表明,氧化石墨烯呈片状结构、均匀的分布在复合材料中。相比于聚苯胺,各复合材料的热稳定有不同程度的增强,对比度增大,最高对比度提高了 23%,着褪色时间变短,电荷转移电阻Rct减小。随着氧化石墨烯量的增加,复合材料的电致变色性能先提高后降低,当氧化石墨烯的掺杂量达到3%时,复合材料的电致变色性能最好。(2)利用混酸将碳纳米管酸化,然后利用相同的原理用对苯二胺将酸化后的碳纳米管进行功能化,最后聚苯胺与功能化的碳纳米管进行复合,制备得到聚苯胺/碳纳米管复合电致变色材料。实验结果表明,碳纳米管嵌入或包覆在聚苯胺中。复合材料的热稳定性增强,最高对比度提高了 12%,响应时间变短。随着碳纳米管含量的增加,复合材料的电致变色性能更好。(3)研究了喷涂工艺对电致变色薄膜的影响,确定了喷涂成膜时的最优喷涂距离和压强,对不同距离和压强下制得的薄膜进行扫描电镜分析和膜厚测量。结果显示,当喷涂距离为30cm、压强为0.2MPa时,聚苯胺在ITO导电玻璃上成膜最均匀。在此喷涂参数下分别进行了不同喷涂次数和不同喷涂面积的实验。结果显示,喷涂次数越多膜越厚,但次数与膜厚并不成线性比例;喷涂面积越大,膜厚度越薄,膜的均匀性越差。