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ACS applied materials & interfaces2017Aug30Vol.9issue(34)

ViologenおよびFerroceneを含むトリフリミドレドックスイオン液体に基づいた、空気安定性の自己漂白電気クロミックデバイス

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

エチルViologen-([ev] 2+)およびフェロセンベースの酸化イオン液体([fcntf] - )を電気活性種として使用するセルフブリーチ能力を備えた電気染色装置を実証します。これらの電気活性化合物は、典型的なイオン液体電解質([BMIM] [NTF2])に溶解すると、酸化状態と還元状態の両方で大気のO2およびH2Oに鈍感であり、デバイスをグローブボックスの外でカプセル化することなく組み立てることができます。このデバイスは、2つのフッ素ドープ酸化スズ(FTO)基質の間に2.0 Vポテンシャルを適用して、フェロセニル中心を[FCNTF] 0に酸化しながら、Viologenを[EV]+•に減らします。[EV]+•および[FCNTF] 0が電解質で均質な電子移動を受けるAs [EV]+•および[FCNTF]として、自己漂白が発生します。エチル・ビオロゲンとフェロセニルスルホニル(トリフルオロメチルスルホニル)イミド([FCNTF] - )アニオンの質量輸送は、自己包括的なメカニズムの拡散係数の影響を研究するために、二重電位段階クロノペルメトリーによって評価されました。ここで実証されている電気染色剤デバイスは、2.0 Vで色付きの細胞電圧としてのコントラストΔT(610 nm)、約40%、着色と漂白の数秒のスイッチング時間、105.4から146.2 cm2 C1-の色素効率が610 nmで、非常に高い安定性(1000の存在にもかかわらず、非常に高い安定性(94.8%ΔT)があることを示しています。電解質。

エチルViologen-([ev] 2+)およびフェロセンベースの酸化イオン液体([fcntf] - )を電気活性種として使用するセルフブリーチ能力を備えた電気染色装置を実証します。これらの電気活性化合物は、典型的なイオン液体電解質([BMIM] [NTF2])に溶解すると、酸化状態と還元状態の両方で大気のO2およびH2Oに鈍感であり、デバイスをグローブボックスの外でカプセル化することなく組み立てることができます。このデバイスは、2つのフッ素ドープ酸化スズ(FTO)基質の間に2.0 Vポテンシャルを適用して、フェロセニル中心を[FCNTF] 0に酸化しながら、Viologenを[EV]+•に減らします。[EV]+•および[FCNTF] 0が電解質で均質な電子移動を受けるAs [EV]+•および[FCNTF]として、自己漂白が発生します。エチル・ビオロゲンとフェロセニルスルホニル(トリフルオロメチルスルホニル)イミド([FCNTF] - )アニオンの質量輸送は、自己包括的なメカニズムの拡散係数の影響を研究するために、二重電位段階クロノペルメトリーによって評価されました。ここで実証されている電気染色剤デバイスは、2.0 Vで色付きの細胞電圧としてのコントラストΔT(610 nm)、約40%、着色と漂白の数秒のスイッチング時間、105.4から146.2 cm2 C1-の色素効率が610 nmで、非常に高い安定性(1000の存在にもかかわらず、非常に高い安定性(94.8%ΔT)があることを示しています。電解質。

We demonstrate an electrochromic device with self-bleaching ability that uses ethyl viologen- ([EV]2+) and ferrocene-based redox ionic liquids ([FcNTf]-) as the electroactive species. These electroactive compounds are insensitive to atmospheric O2 and H2O in both their oxidized and reduced states once dissolved in a typical ionic liquid electrolyte ([BMIm][NTf2]), allowing for the device to be assembled outside a glovebox without any encapsulation. This device could generate a deep blue color by the application of a 2.0 V potential between two fluorine-doped tin oxide (FTO) substrates to oxidize the ferrocenyl centers to [FcNTf]0 while reducing viologen to [EV]+•. Self-bleaching occurs at OCP as [EV]+• and [FcNTf]0 undergo homogeneous electron transfer in the electrolyte. The mass transport of ethyl viologen and ferrocenylsulfonyl(trifluoromethylsulfonyl)imide ([FcNTf]-) anion was evaluated by double potential step chronoamperometry to study the impact of the diffusion coefficient on the self-bleaching mechanism. The electrochromic device demonstrated here shows a contrast ΔT (610 nm) around 40% at 2.0 V as colored cell voltage, a switching time in the order of few seconds for coloration and bleaching, coloration efficiency of 105.4 to 146.2 cm2 C1- at 610 nm, and very high stability (94.8% ΔT after 1000 cycles) despite the presence of O2 and H2O in the electrolyte.

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