【摘 要】
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大气中二氧化碳（CO2）浓度的逐年增加,引发严重的温室效应,但CO2又是一种丰富、廉价的碳源,其资源化转化引起研究者们的广泛关注。从绿色和可持续化学的角度来看,CO2衍生环碳酸酯与二胺反应制备线性聚羟基氨酯（PUs）最有前景的途径之一。该反应过程不涉及异氰酸酯,反应过程温和,且生成的PUs在含有丰富的羟基,赋予其特殊的性质。在氨基甲酸酯分子的β-碳原子含有二级羟基,可参与分子内和分子间氢键的形成。
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大气中二氧化碳（CO2）浓度的逐年增加,引发严重的温室效应,但CO2又是一种丰富、廉价的碳源,其资源化转化引起研究者们的广泛关注。从绿色和可持续化学的角度来看,CO2衍生环碳酸酯与二胺反应制备线性聚羟基氨酯（PUs）最有前景的途径之一。该反应过程不涉及异氰酸酯,反应过程温和,且生成的PUs在含有丰富的羟基,赋予其特殊的性质。在氨基甲酸酯分子的β-碳原子含有二级羟基,可参与分子内和分子间氢键的形成。与传统PUs相比,这种独特的性质使其具有高耐化学性、低渗透性和高水解性能。目前,CO2基PUs的研究主要集中在力学性能和热性能方面的研究,开发具有刺激响应性、阻燃性、抗菌性等多种功能的新型绿色材料,以满足多种应用,成为未来的发展趋势。紫精（viologen）是一类具有联吡啶分子结构的有机小分子化合物,具有较好的氧化还原性能及结构可调性而被用作电致变色材料。本论文合成了一系列CO2基紫精衍生物电致变色材料,具体研究内容包括:以4,4’-联吡啶,二氧化碳为原料,在高温高压及碱性催化剂的条件下,合成了CO2衍生的离子型聚氨酯（PUB）和聚脲（PUAB）,并通过红外吸收光谱（FTIR）和核磁共振谱（NMR）对其进行结构表征和确认;利用电化学循环伏安（CV）以及紫外-可见光（UV-vis）吸收光谱图对所合成紫精衍生物电致变色器件的光、电性能进行了表征研究。研究了CO2基紫精衍生物的电致变色性能。组装了基于聚氨酯基联吡啶PUB2+（PF6-）2和聚脲基联吡啶PUAB2+（PF6-）2的电致变色器件:使用两块氧化铟锡（ITO）玻璃作为工作电极和对电极,组成一种由导电ITO玻璃/电解质（其中含CO2基紫精衍生物和二茂铁）/ITO玻璃的三明治结构。通过对该器件电致变色器件性能研究,结果发现所制备的PUB在608 nm处的着色效率约为137 cm~2 C-1,PUAB的着色效率为79 cm~2 C-1且具有良好的循环性能。此外,PUB可以在一定条件下降解。
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