透明至棕色至黑色的有图案的电色金属有机框架
Jifei Feng1, Xinyi Wang1, Yi Luo1
1Key Laboratory for Special Functional Materials of Ministry of Education, National & Local Joint Engineering Research Center for High-Efficiency Display and Lighting Technology, School of Materials Science and Engineering, Henan University, Kaifeng 475004, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|December 27, 2023
概括
本研究介绍了一种新的金属有机框架 (MOF) 材料,Ni-BPY,用于电色 (EC) 应用. Ni-BPY MOF 薄膜提供透明到棕色黑色的颜色变化,非常适合智能窗户和电子显示器.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 具有独特的特性,使其适用于电色 (EC) 应用.
- 现有的MOF研究还没有充分探索用于智能窗户的具有中性变色EC性能的材料.
- 在实用的智能窗口应用中,透明到棕色-黑色的颜色变化是理想的.
研究的目的:
- 合成一种具有增强EC特性的新型MOF材料 (Ni-BPY).
- 使用高效和成本效益的静电喷雾沉积技术制造Ni-BPY EC薄膜.
- 评估Ni-BPY MOF薄膜的EC性能,稳定性和潜在应用.
主要方法:
- 合成Ni-BPY MOF材料的方法.
- 通过静电喷雾沉积制造Ni-BPY薄膜.
- 描述EC性能,包括光学调制,响应时间和循环稳定性.
- 在现场潜在依赖的拉曼和X射线光电子光谱 (XPS) 用于机械学研究.
- 构建有图案的薄膜和用于应用演示的设备.
主要成果:
- 尼-BPY MOF 薄膜显示了从透明到棕色黑色的中性色彩变化.
- 在430nm达到70%的大光学调制,响应时间低于10秒.
- 显示出出色的循环稳定性,承受超过500个循环.
- 展示了由于多孔特性而在漂白状态下逐步控制的工艺.
- 颜色变化归因于Ni金属节点 (Ni2+/Ni3+) 的氧化还原反应,通过光谱分析证实了这一点.
结论:
- 开发的Ni-BPY MOF材料及其制造的薄膜对EC应用,特别是智能窗户具有重大前景.
- 静电喷雾沉积技术为生产这些先进的EC材料提供了可扩展和低成本的方法.
- 独特的透明至棕色至黑色的颜色变化和稳定性使Ni-BPY MOF薄膜适用于新兴的电子标签和标识显示器.


