PANI-WO3薄膜的电化学和电致变色性能
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PANI-WO3薄膜的电化学和电致变色性能进行了研究，图5.11所示的是PANI-W03薄膜，WO3薄膜和S-PANI薄膜在0.5 M H2SO4溶液中的循环伏安曲线，扫描速率为50mVs1oPANI-W03薄膜含有PANI的特征氧化还原峰(A/A', B/B’和C/C' )，同时含有W 03薄膜的特征氧化还原峰(D/D' )。其中A/A.和C/C’分别对应于还原聚苯胺碱(Leucoemeraldine, LB)与翠绿亚胺盐( Emeraldine salt,ES )，翠绿亚胺碱(Emeraldine base,EB)与聚对苯亚胺( Pernigraniline)之间的变化，有如下关系:
LB<——>ES:PANT+nS04- < ——>(PANIn+)(SO4-)n+ne-
ES<——>EB:(PANIn+)(SO4-)n<——>PANI+nS04-+nH+
另外一对较小的峰B/B'，是由于生成了过氧化产物。复合薄膜的氧化峰位电压比PANI明显减小，这是由于n型半导体W03和P型的PANI之间形成了施主-受主系统， WOs的价带(VB)和导带(CB)与PANI的最高被占分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)的关系如图5.12所示，这一体系与PANI-Ti02相类似。在PANI-W03复合薄膜中，WO3导带上的电子具有足够负的电势使PANI从绿色转变为黄色。在循环伏安电压扫描过程中，复合薄膜颜色变化为:从紫色——绿色(> 0.25 V )，绿色——淡黄色(-0.2 V至0.25 V )，深蓝色(< -0.2 V )，显示出多色变化的特性(图5.13 )。复合薄膜和S-PANI在各个电压下的透过光谱如图5.14所示。施加0.8 V电压的薄膜在700 nm处有一个吸收带，是Emeraldine base态聚苯胺中醌环的π-π*转变的典型吸收。PANI-W03-2复合薄膜在0.8V至—0.2V之间的光谱透过率与S-PANI相似，因为这期间薄膜的电致变色主要由其中的PANI提供。而当电压降至一0.5 V时，薄膜的透过光谱发生了剧变，显示出深蓝色，这是由于薄膜中的W03成分在电致变色反应中起主要作用。WO3是一种阴极致色材料，而PANI则是阳极致色材料，但是WO3与PANI的复合材料并没有将二者的电致变色相抵消，而是出现了双重致色现象，这主要是由于WO3的着色态和PANI的褪色态所处的电压并不完全重叠，反之亦然，如图5.15所示。
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