CN116482907A - 一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件，具体是指一种由透明电极、电致变色层、第二电极组成，电致变色层含有隐色染料荧烷、二茂铁及其衍生物和电解质材料，通过二茂铁及其衍生物的电化学氧化和还原，使隐色染料荧烷显色和隐色，达到电致变色的目的的电致变色器件。该电致变色器件的制作技术及工艺可用于电致变色显示、电致变色玻璃、电致变色膜、汽车电致变色防眩目后视镜、电致变色装饰用品、电致变色防伪等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件，具体是指一种由透明电极、电致变色层、第二电极组成，电致变色层含有隐色染料荧烷、二茂铁及其衍生物和电解质材料，通过二茂铁及其衍生物的电化学氧化和还原，使隐色染料荧烷显色和隐色，达到电致变色的目的的电致变色器件。
背景技术
电致变色是指材料的光学性能，如：颜色、透光率、反射率等，在外加电场作用下发生稳定、可逆变化的现象。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，以电致变色材料作为功能材料的器件称为电致变色器件。
电致变色器件在电致变色玻璃、汽车变色天幕、防眩目后视镜、电致变色眼镜、电致变色护目镜、电致变色标签、电致变色防伪标识、工艺品动态显示、小型摄像头遮蔽器件、手机动态外壳等领域也不断得到推广使用。但目前使用的电致变色材料，主要为过渡金属氧化物、具有氧化还原性能的有机小分子、具有氧化还原性能的导电高分子。以过渡金属氧化物作为电致变色材料制备电致变色器件，具有生产成本高、响应时间偏慢等缺点；以具有氧化还原性能的导电高分子作为电致变色材料制备的电致变色器件，在成膜和使用寿命方面都面临各种问题；作为目前得到最广泛应用的电致变色器件——汽车电致变色防眩目后视镜，由于普遍使用有毒性的紫精作为电致变色材料，在使用过程中存在不安全因素。以上这些因素都在一定程度上限制了电致变色技术的发展、限制了各种电致变色器件的大规模推广使用。
因此，寻找新型的具有电致变色性能的材料或新型的具有电致变色性能的器件技术，已经成为电致变色技术领域的亟待解决的问题。
荧烷是较早使用的一类隐色染料，最早用于纺织染布，后来发现其具有压/热敏变色的性质，在复写、打印领域得到广泛应用。荧烷分子的母体环上可以通过连接不同的取代基，如烷基、烷基取代氨基、氨基、羟基、卤素、烷氧基、芳香基、酰基、苯并环、杂环等，得到能在显色剂作用下呈现不同颜色的荧烷染料。通常，荧烷染料本身为无色或浅色，其分子中的共轭体系中断，在酸或其他显色剂的作用下，荧烷分子中心碳原子构成的内酯环打开形成大的共轭结构而显色。而且荧烷染料的显色反应是可逆的，在显色的荧烷体系中，加入碱或有供电子体的化合物时，显色反应向逆反应方向进行，荧烷分子中的内酯环闭环，恢复为原来的无色或浅色。
荧烷染料的这些特殊性能引起了一些研究人员的注意，并用来作为电致变色器件材料来研究。但目前现有的学术文献和专利的申请中，对于荧烷染料用作电致变色器件的研究，都是基于“电致酸碱理论”，即利用对苯醌、对苯二酚、对苯二胺衍生物、芳香胺取代的脲类衍生物等在电场作用下接受电子后解离出H+或碱，使荧烷染料显色和隐色，所采用的器件结构相对比较复杂，能产生电致酸或电致碱的化合物稳定性相对较差。
二茂铁及其衍生物，是一类具有芳香族性质的有机过渡金属化合物，与酸、碱、紫外线不发生作用，化学性质稳定，并具有高度热稳定性，在工业、农业、医药、航天、节能、环保等行业具有广泛的应用。二茂铁基团具有可逆的氧化还原特性，有可能通过可逆的电化学反应来控制其他物质的光化学特性，实现氧化还原开关效应，这类氧化还原开关材料在电致变色、光电记忆和光电通讯等领域具有较大的应用价值。
我们在研究中发现：二茂铁及部分二茂铁的衍生物，其本身不能使荧烷染料显色，或者只能荧烷染料显现比较浅的颜色，但他们的氧化态对荧烷染料具有很强的显色效应。
发明内容
本发明的目的：基于以上所述现有电致变色材料和电致变色器件技术中存在的问题，结合荧烷染料的特殊性能、荧烷染料用作电致变色器件的研究现状，以及我们研究中的发现，而提供的一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件，所述的电致变色器件由透明电极、电致变色层、第二电极组成。
所述的电致变色层含有隐色染料荧烷，其中的荧烷为具有以下化学结构式的化合物中的一种、两种或两种以上：
化学结构式中的R1为H、CH3、C2H5、n-C4H9、n-C5H11中的一种；R2为C2H5、n-C3H7、n-C4H9、i-C4H9、n-C5H11、中的一种；R3为H、Cl、CH3中的一种；R4为H、Cl、CH3、NO2、/> 中的一种。
所述的电致变色层中含有功能显色剂二茂铁及其衍生物，通过二茂铁及其衍生物的电化学氧化和还原，使隐色染料荧烷显色和隐色，达到电致变色的目的；其中的二茂铁及其衍生物为二茂铁、丁基二茂铁、叔丁基二茂铁、异丁基二茂铁、己基二茂铁、辛酰基二茂铁、叔戊基二茂铁、辛基二茂铁、丙基二茂铁、氨基二茂铁、1，1’-二甲基二茂铁、1-羟乙基二茂铁、丁二茂铁、环戊烯二茂铁、羟甲基二茂铁、膦二茂铁、乙酰基二茂铁、戊酰基二茂铁、1，1′-双(二氯磷)二茂铁、双己基二茂铁、己酰基二茂铁、1，1’-二乙酰基二茂铁、溴代二茂铁、戊基二茂铁、1，1’-二碘二茂铁、乙烯基二茂铁、乙基二茂铁、1，1’-二(二环己基膦)-二茂铁、氰基二茂铁、1，1’-双(二苯基膦)二茂铁、1，1’-二丁酰二茂铁、1，1′-二溴二茂铁、1，1’-双(苯基膦基)二茂铁、1，1’-双(二甲基甲硅烷基)二茂铁、1，1’-二乙基二茂铁、(6-溴-1-氧己基)二茂铁、苯甲酰二茂铁、(R)-(对甲苯亚砜基)二茂铁、(S)-(对甲苯亚砜基)二茂铁、1，1’-二苯甲酰二茂铁、N-(叔丁氧羰基)氨基二茂铁、α-(N，N-二甲基氨基)乙基二茂铁、1，1’-双(二-叔丁基膦基)二茂铁、1，1’-双(二异丙基膦)二茂铁、1，2，3，4，5-五苯基-1′-(二叔丁基膦)二茂铁、1-二苯基膦-1”-(二叔丁基膦基)二茂铁、1，1-双((2S，5S)-2，5-二甲基膦基)二茂铁、(R，R”)-2，2”-双(二苯基膦基)-1，1”-双二茂铁、(S)-(4-异丙基恶唑啉-2-基)二茂铁、1，1-双((2S，5S)-2，5-二异丙基膦酰基)二茂铁、1”，4-双(叔丁基)-1，2，3”-三(二苯基膦基)二茂铁、4，4”-双(叔丁基)-1，1”，2，2”-四(二苯基膦基)二茂铁、1’-双己酰基二茂铁、1’-双丁基二茂铁、环戊烯基二茂铁、氯乙酰基二茂铁、二喹啉基二茂铁、1-碘二茂铁、1，1’-二乙烯基二茂铁、二甲氨基甲基二茂铁、1，1’-二(1-羟乙基)二茂铁、聚乙烯二茂铁、1，1’-双(-叔丁基膦)二茂铁、甲氧基羰基二茂铁1，1’-双(苯基亚膦基)二茂铁、双环戊二烯基铁、2-二(6，7-亚甲二氧基-喹啉基)二茂铁、2-(4-苯基-喹啉基)二茂铁、2-(6，7-亚甲二氧基-喹啉基)二茂铁、丙酰基二茂铁、二-叔丁基亚膦二茂铁、1，1’-双(苯基膦基)二茂铁、1，1’-双(二氯磷)二茂铁中的一种、两种或两种以上。
所述的电致变色层含有电解质材料高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二双氟磺酰亚胺锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂、钴酸锂、镍锰酸锂、高氯酸钠、二双氟磺酰亚胺钠、双三氟甲基磺酰亚胺钠、六氟磷酸钾、四氟硼酸钾、三氟甲磺酸钾、双氟硼酸亚胺钾、双三氟甲基磺酰亚胺钾、高氯酸四丁基铵中的一种、两种或两种以上。
所述的电致变色层为荧烷、二茂铁及其衍生物、电解质材料与溶剂所组成的溶液，或者为含有荧烷、二茂铁及其衍生物、电解质材料、溶剂和高分子聚合物组成的凝胶；
所述溶剂选自水、含C1-C18的醇类、至少含一个氧原子的C3-C24醚类、至少含一个硫原子的C3-C24硫醚类、含C2-C18的亚砜类、含C2-C18的砜类、含C3-C24的酮类、含C1-C18的酸类、含C2-C18的酯类、含C1-C18的酰胺类、含C1-C18的烷烃、含C1-C18的烯烃、含C1-C18的炔烃、含C1-C18的芳烃、至少含一个杂原子O、S、N、P的C3-C18的杂环、至少含一个卤素原子的烷烃、至少含一个卤素原子的芳烃中的任意组合；
所述高分子聚合物为聚乙烯醇缩丁醛酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、聚酰胺、聚丙稀腈、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚四氟乙烯、聚硅酮、改性聚氨酯、三聚氰胺甲醛树脂、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、丙烯酸树脂的任意组合。
所述的透明电极为氧化铟锡导电玻璃、氟掺杂氧化锡导电玻璃、铝掺杂氧化锌导电玻璃、镀有氧化铟锡的聚酯膜、镀有氟掺杂氧化锡的聚酯膜、镀有铝掺杂氧化锌的聚酯膜、涂布有纳米银线的聚酯膜、石墨烯导电膜中的一种。
所述的第二电极为氧化铟锡导电玻璃、氟掺杂氧化锡导电玻璃、铝掺杂氧化锌导电玻璃、镀有氧化铟锡的聚酯膜、镀有氟掺杂氧化锡的聚酯膜、镀有铝掺杂氧化锌的聚酯膜、涂布有纳米银线的聚酯膜、石墨烯导电膜、表面镀有氧化铟锡的陶瓷板、表面镀有氟掺杂氧化锡的陶瓷板、表面镀有铝掺杂氧化锌的陶瓷板、镀铝的玻璃板、镀铝的陶瓷板、覆铜板、镀铜聚酯膜、铜片、不锈钢片、铝片、镍金属片、钛金属片中的一种。
本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件的具体制备步骤(电致变色层为溶液)：
第一步：根据所设计的电致变色器件的颜色需求，从上述化学结构式的化合物中选用一种、两种、或两种以上的荧烷染料。
第二步：在第一步基础上，选用上述溶剂中的一种、两种或两种以上，选用上述电解质材料中的一种、两种或两种以上，与所选用的荧烷染料配制成溶液。
第三步：采用点胶机点胶的方式，使用合适的胶黏剂作为封框材料，把透明电极和第二电极导电面相对，制备狭缝器件，并留出灌装口，固化。
第四步：采用真空灌装的方式、或者是滴加吸入的方式，把第二步所配置好的溶液灌装到第三步所制备的狭缝器件中，使用胶黏剂封口，固化，即可得到本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件。
本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件的具体制备步骤(电致变色层为凝胶)：
第一步：根据所设计的电致变色器件的颜色需求，从上述化学结构式的化合物中选用一种、两种、或两种以上的荧烷染料。
第二步：在第一步基础上，选用上述溶剂中的一种、两种或两种以上；选用上述电解质材料中的一种、两种或两种以上；选用上述高分子聚合物中的一种、两种或两种以上；与所选用的荧烷染料配制成凝胶。
第三步：使用涂布的方式，把第二步所配制成的凝胶涂布于透明电极的导电面或第二电极的导电面，把透明电极和第二电极导电面相对，盖上第二电极(凝胶涂布于透明电极的导电面)或透明电极(凝胶涂布于第二电极的导电面)，压实，抽真空排尽其中的气泡。
第四步：使用合适的胶黏剂作为封框材料，在器件的边缘处，把透明电极和第二电极密封，固化，即可得到本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件。
相比现有技术，本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件的有益效果在于：
1)本发明中使用的荧烷染料和二茂铁及其衍生物都是目前应用得比较多的材料，来源广泛，价格低廉，无毒性，或者毒性相对较小。
2)荧烷分子的结构可设计，荧烷分子的母体环上可以通过连接不同的取代基，如烷基、烷基取代氨基、氨基、羟基、卤素、烷氧基、芳香基、酰基、苯并环、杂环等，得到能在显色剂作用下呈现不同颜色的荧烷染料，通过选用不同分子结构的荧烷，可制备出各种具有不同颜色的电致变色器件，实现所制备的电致变色器件的颜色多样性。
3)与其他的电致酸、电致碱化合物相比，二茂铁及其衍生物与酸、碱、紫外线不发生作用，化学性质稳定，并具有高度热稳定性，而且具有可逆的氧化还原特性，有望提高所制备的电致变色器件的电致变色稳定性能。
4)本发明中的电致变色器件的结构简单，加工工艺也简单，可降低生产设备和工艺成本，适合大规模生产。
5)本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件技术可用于电致变色显示、电致变色玻璃、电致变色膜、汽车电致变色防眩目后视镜、电致变色装饰用品、电致变色防伪等领域。
附图说明
图1为本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件的结构示意图截面图。
图2为本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件的结构示意图正视图。
图3为实施例一所制备的电致变色器件一的变色效果数码图片。
图4为实施例二所制备的电致变色器件二的透明电极的导电面图形化效果示意图。
图5为实施例二所制备的电致变色器件二的变色效果数码图片。
图6为实施例三所制备的电致变色器件三的变色效果数码图片。
图1、图2中，1.透明电极，2.电致变色层，3.第二电极，4.封框材料，5.电极引线，6.电极引线，7.灌装口。
图3中的A为施例一所制备的电致变色器件一的隐色状态数码图片；图3中的B为施例二所制备的电致变色器件一的显色状态数码图片。
图5中的C为施例二所制备的电致变色器件二的隐色状态数码图片；图5中的D为施例二所制备的电致变色器件二的显色状态数码图片。
图6中的E为施例三所制备的电致变色器件三的隐色状态数码图片；图6中的F为施例三所制备的电致变色器件三的显色状态数码图片。
具体实施方式
为更好地理解本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件的制备，下面结合实施例和附图，对本发明做进一步说明。本发明包含以下的实施例，但不限于以下的实施例。
实施例一：电致变色层为溶液，制备本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件一。
具体实施步骤：
第一步：选用如下化学结构式的荧烷来制作本发明的电致变色器件，即化学结构式中R1为C2H5、R2为C2H5、R3为H、R4为
第二步：以碳酸丙烯酯为溶剂，四氟硼酸锂为电解质材料、选用二茂铁为功能显色剂，与第一步所选用的荧烷一起配制成溶液。所配制的溶液中，四氟硼酸锂的质量分数为1％，二茂铁质量分数为0.5％，荧烷染料的质量分数为0.5％，所配制的溶液呈浅绿色。
第三步：使用方阻8.5ohm/sq的ITO导电玻璃为透明电极1和第二电极3，如图1所示，透明电极1和第二电极3的面积均为50mm x 50mm。
采用点胶机点胶的方式，使用有机硅胶黏剂作为封框材料4，把透明电极和第二电极导电面相对，制备狭缝器件，并留出灌装口7，固化。制备狭缝器件的狭缝厚度0.2mm-0.3mm。
第四步：采用滴加吸入的方式，把第二步所配置好的溶液灌装到第三步所制备的狭缝器件中，得到电致变色器件的电致变色层2。使用UV固化胶黏剂封口，固化，即可得到本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件一。在没有外加电压作用时，所制得的电致变色器件一的颜色为透明稍带浅绿色。
本实施例制备的电致变色器件的面积比较小，可以不需做电极处理。如制备大面积的电致变色器件，则可以在所制备的电致变色器件的两个电极上使用导电铜箔胶带、导电银喷漆、银浆或接线端子制备电极引线5和电极引线6，提高电致变色器件的供电均匀性，也就是提高器件的颜色变化均匀性。
本实施例所制备的电致变色器件一的变色效果如图3所示，图3中的A为施例一所制备的电致变色器件一的隐色状态数码图片；图3中的B为施例一所制备的电致变色器件一的显色状态数码图片。
透明电极1连接电源正极、第二电极3连接电源负极，加上+3.5V的电压时，器件的颜色从透明稍带浅绿色迅速变成深绿色，显色时间3s。去掉电压后，器件的深绿色可以保持30分钟左右，也就是所制得的电致变色器件具有双稳态的功能。
所制备的电致变色器件一加上+3.5V的电压变色后，可以加上-3.5V的电压使其褪色，褪色时间4s，器件通反向电压褪色后，及时断开电压。所制备的电致变色器件一加上+3.5V的电压变色后，透明电极1和第二电极3短接，也可以实现器件的褪色，但褪色速度较慢。
实施例二：电致变色层为溶液，制备本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件二。
实施例二选用的荧烷结构式与实施例一的相同，具体实施步骤与实施例一的具体实施步骤一致，只是第三步透明电极1所用的ITO导电玻璃经过图形化处理，ITO导电玻璃上的带有ITO导电层的部分如图4黑色部分所示。
实施例二的透明电极1和第二电极3所用的ITO导电玻璃的面积均为40mm x100mm。
实施例二所制备的电致变色器件二，主要用来证明本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件用于电致变色显示领域的可行性。
实施例二所制备的电致变色器件二的透明电极1和第二电极3使用接线端子作为电极引线5和电极引线6。
实施例二所制备的电致变色器件二的变色效果如图5所示，图5中的C为施例二所制备的电致变色器件二的隐色状态数码图片；图5中的D为施例二所制备的电致变色器件二的显色状态数码图片。
透明电极1的接线端子连接电源正极、第二电极3的接线端子连接电源负极，加上+4.5V的电压时，器件的显示部分(透明电极1的ITO导电玻璃上的带有ITO导电层的部分)颜色从透明稍带浅绿色迅速变成深绿色，显色时间5s。去掉电压后，器件的显示部分深绿色可以保持30分钟左右，也就是所制得的电致变色器件具有双稳态的功能。图5的D中，器件的显示部分为全显示状态。
所制备的电致变色器件一加上+4.5V的电压变色后，可以加上-3.5V的电压使其褪色，褪色时间8s，器件通反向电压褪色后，及时断开电压。所制备的电致变色器件一加上+4.5V的电压变色后，透明电极1和第二电极3短接，也可以实现器件显示部分的褪色，但褪色速度较慢。
实施例三：电致变色层为凝胶，制备本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件三。
具体实施步骤：
第一步：选用如下化学结构式的荧烷来制作本发明的电致变色器件，即化学结构式中R1为n-C4H9、R2为n-C4H9、R3为CH3、R4为
第二步：以碳酸丙烯酯为溶剂，四氟磷酸锂为电解质材料、选用1，1’-双(二苯基膦)二茂铁为功能显色剂，与第一步所选用的荧烷一起配制成溶液，加入聚乙烯醇和羟丙基纤维素，配制成凝胶。所配制的凝胶中，四氟磷酸锂的质量分数为1％，1，1’-双(二苯基膦)二茂铁质量分数为0.5％，荧烷染料的质量分数为0.5％，所配制的凝胶呈浅灰色。
第三步：使用方阻8.5ohm/sq的ITO导电玻璃为透明电极1和第二电极3，如图1所示，透明电极1和第二电极3的面积均为40mm x 100mm。
使用涂布的方式，把第二步所配制成的凝胶涂布于透明电极1的导电面或第二电极3的导电面，把透明电极1和第二电极3导电面相对，盖上第二电极3(凝胶涂布于透明电极1的导电面)或透明电极1(凝胶涂布于第二电极3的导电面)，压实，抽真空排尽其中的气泡。
四步：使用UV固化的透明胶黏剂作为封框材料，在器件的边缘处，把透明电极和第二电极密封，UV固化，即可得到本发明一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件三。在没有外加电压作用时，所制得的电致变色器件三颜色为浅灰色。
实施例三所制备的电致变色器件三的透明电极1和第二电极3使用导电铜箔胶带作为电极引线5和电极引线6。
实施例三所制备的电致变色器件三的变色效果如图6所示，图6中的E为施例三所制备的电致变色器件三的隐色状态数码图片；图6中的F为施例三所制备的电致变色器件三的显色状态数码图片。
透明电极1的电极引线5连接电源正极、第二电极3的电极引线6连接电源负极，加上+4.5V的电压时，器件的颜色从浅灰色迅速变成黑色，显色时间4s。去掉电压后，器件的显示部分黑色可以保持十二小时不褪色，也就是所制得的电致变色器件具有很好双稳态的功能。
所制备的电致变色器件三加上+4.5V的电压变色后，可以加上-3.5V的电压使其褪色，褪色时间10s，器件通反向电压褪色后，及时断开电压。所制备的电致变色器件三加上+4.5V的电压变色后，透明电极1和第二电极3短接，也可以实现器件显示部分的褪色，但褪色速度较慢。
Claims (7)
1.一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件，其特征在于：所述的电致变色器件由透明电极、电致变色层、第二电极组成。
2.根据权利要求1所述的一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件，其特征在于：所述的电致变色层含有隐色染料荧烷，其中的荧烷为具有以下化学结构式的化合物中的一种、两种或两种以上：
化学结构式中的R1为H、CH3、C2H5、n-C4H9、n-C5H11中的一种；R2为C2H5、n-C3H7、n-C4H9、i-C4H9、n-C5H11、中的一种；R3为H、Cl、CH3中的一种；R4为H、Cl、CH3、NO2、 中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件，其特征在于：所述的电致变色层中含有功能显色剂二茂铁及其衍生物，通过二茂铁及其衍生物的电化学氧化和还原，使隐色染料荧烷显色和隐色，达到电致变色的目的；其中的二茂铁及其衍生物为二茂铁、丁基二茂铁、叔丁基二茂铁、异丁基二茂铁、己基二茂铁、辛酰基二茂铁、叔戊基二茂铁、辛基二茂铁、丙基二茂铁、氨基二茂铁、1，1’-二甲基二茂铁、1-羟乙基二茂铁、丁二茂铁、环戊烯二茂铁、羟甲基二茂铁、膦二茂铁、乙酰基二茂铁、戊酰基二茂铁、1，1′-双(二氯磷)二茂铁、双己基二茂铁、己酰基二茂铁、1，1’-二乙酰基二茂铁、溴代二茂铁、戊基二茂铁、1，1’-二碘二茂铁、乙烯基二茂铁、乙基二茂铁、1，1’-二(二环己基膦)-二茂铁、氰基二茂铁、1，1’-双(二苯基膦)二茂铁、1，1’-二丁酰二茂铁、1，1′-二溴二茂铁、1，1’-双(苯基膦基)二茂铁、1，1’-双(二甲基甲硅烷基)二茂铁、1，1’-二乙基二茂铁、(6-溴-1-氧己基)二茂铁、苯甲酰二茂铁、(R)-(对甲苯亚砜基)二茂铁、(S)-(对甲苯亚砜基)二茂铁、1，1’-二苯甲酰二茂铁、N-(叔丁氧羰基)氨基二茂铁、α-(N，N-二甲基氨基)乙基二茂铁、1，1’-双(二-叔丁基膦基)二茂铁、1，1’-双(二异丙基膦)二茂铁、1，2，3，4，5-五苯基-1′-(二叔丁基膦)二茂铁、1-二苯基膦-1”-(二叔丁基膦基)二茂铁、1，1-双((2S，5S)-2，5-二甲基膦基)二茂铁、(R，R”)-2，2”-双(二苯基膦基)-1，1”-双二茂铁、(S)-(4-异丙基恶唑啉-2-基)二茂铁、1，1-双((2S，5S)-2，5-二异丙基膦酰基)二茂铁、1”，4-双(叔丁基)-1，2，3”-三(二苯基膦基)二茂铁、4，4”-双(叔丁基)-1，1”，2，2”-四(二苯基膦基)二茂铁、1’-双己酰基二茂铁、1’-双丁基二茂铁、环戊烯基二茂铁、氯乙酰基二茂铁、二喹啉基二茂铁、1-碘二茂铁、1，1’-二乙烯基二茂铁、二甲氨基甲基二茂铁、1，1’-二(1-羟乙基)二茂铁、聚乙烯二茂铁、1，1’-双(-叔丁基膦)二茂铁、甲氧基羰基二茂铁1，1’-双(苯基亚膦基)二茂铁、双环戊二烯基铁、2-二(6，7-亚甲二氧基-喹啉基)二茂铁、2-(4-苯基-喹啉基)二茂铁、2-(6，7-亚甲二氧基-喹啉基)二茂铁、丙酰基二茂铁、二-叔丁基亚膦二茂铁、1，1’-双(苯基膦基)二茂铁、1，1’-双(二氯磷)二茂铁中的一种、两种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件，其特征在于：所述的电致变色层含有电解质材料高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二双氟磺酰亚胺锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂、钴酸锂、镍锰酸锂、高氯酸钠、二双氟磺酰亚胺钠、双三氟甲基磺酰亚胺钠、六氟磷酸钾、四氟硼酸钾、三氟甲磺酸钾、双氟硼酸亚胺钾、双三氟甲基磺酰亚胺钾、高氯酸四丁基铵中的一种、两种或两种以上。
5.根据权利要求1所述的一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件，其特征在于：所述的电致变色层为荧烷、二茂铁及其衍生物、电解质材料与溶剂所组成的溶液，或者为荧烷、二茂铁及其衍生物、电解质材料、溶剂和高分子聚合物组成的凝胶；
所述溶剂选自水、含C1-C18的醇类、至少含一个氧原子的C3-C24醚类、至少含一个硫原子的C3-C24硫醚类、含C2-C18的亚砜类、含C2-C18的砜类、含C3-C24的酮类、含C1-C18的酸类、含C2-C18的酯类、含C1-C18的酰胺类、含C1-C18的烷烃、含C1-C18的烯烃、含C1-C18的炔烃、含C1-C18的芳烃、至少含一个杂原子O、S、N、P的C3-C18的杂环、至少含一个卤素原子的烷烃、至少含一个卤素原子的芳烃中的任意组合；
所述高分子聚合物为聚乙烯醇缩丁醛酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、聚酰胺、聚丙稀腈、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚四氟乙烯、聚硅酮、改性聚氨酯、三聚氰胺甲醛树脂、甲醚化三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、丙烯酸树脂的任意组合。
6.根据权利要求1所述的一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件，其特征在于：所述的透明电极为氧化铟锡导电玻璃、氟掺杂氧化锡导电玻璃、铝掺杂氧化锌导电玻璃、镀有氧化铟锡的聚酯膜、镀有氟掺杂氧化锡的聚酯膜、镀有铝掺杂氧化锌的聚酯膜、涂布有纳米银线的聚酯膜、石墨烯导电膜中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种基于荧烷和二茂铁及其衍生物的电致变色器件，其特征在于：所述的第二电极为氧化铟锡导电玻璃、氟掺杂氧化锡导电玻璃、铝掺杂氧化锌导电玻璃、镀有氧化铟锡的聚酯膜、镀有氟掺杂氧化锡的聚酯膜、镀有铝掺杂氧化锌的聚酯膜、涂布有纳米银线的聚酯膜、石墨烯导电膜、表面镀有氧化铟锡的陶瓷板、表面镀有氟掺杂氧化锡的陶瓷板、表面镀有铝掺杂氧化锌的陶瓷板、镀铝的玻璃板、镀铝的陶瓷板、覆铜板、镀铜聚酯膜、铜片、不锈钢片、铝片、镍金属片、钛金属片中的一种。
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