Bionic SiO2 @ Fc(COCH3) 2 core-Shell Nanostruktur zur Verbesserung der elektrochromen Eigenschaften von Ferrocen

Obwohl die Eigenschaften von elektrochromen Materialien (ECMs) unter Verwendung von hergestellten porösen Materialien verbessert wurden, bleibt der Effekt der Materialporosität auf eine solche Verbesserung unklar. Hier berichten wir über ein neuartiges ECMs mit einer einstellbaren Porenhierarchie basierend auf quasi-amorphen und geordneten Arrays von SiO2 @Fc(COCH3)2. ECMs mit verschiedenen Porensystemen wurden durch Modifizierung der Fc (COCH3) 2-Konzentration und der selbstorganisierenden Temperatur erzeugt. Die Zusammensetzung und die Kern-Shell-Struktur der SiO2 @ Fc (COCH3) 2-Nanosphären wurden durch Rasterelektronenmikroskopie (SEM), hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie (HRTEM), Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FT-IR) und EDX-Mapping bestätigt. Der Einfluss des Porensystems auf das elektrochemische Verhalten wurde untersucht. Experimentelle Ergebnisse zeigten, dass die Stromdichte der Redoxpaarpeaks der quasi-amorphen porösen SiO2@Fc(COCH3)2-Filme deutlich niedriger ist als die der geordneten porösen Filme, aber höher ist als die der dichten Fc(COCH3) 2-Filme. Bei 550 nm beträgt die Transmissionsvariation des quasi-amorphen porösen SiO2 @ Fc (COCH3) 2 -Films 19%, während die des geordneten porösen Films 35% beträgt. Die Färbe- und Bleichzeiten der quasi-amorphen porösen SiO 2@Fc(COCH 3)2-Folie betragen 17,1 s bzw. 4,5 s, während die der geordneten porösen Folie nur 16,5 s bzw. 3,5 s betragen. Darüber hinaus werden die Porositäten der Folien numerisch nach der Finite-Elemente-Methode gelöst. Für den geordneten porösen SiO2 @ Fc (COCH3) 2 -Film beträgt die Porosität 0,26, während der quasi–amorphe Film größer wurde (0,31-0,41). Diese Arbeit ist der erste Schritt bei der Kombination von Ferrocenderivat und kolloidalen kristallporösen Strukturen, um einen grünen, einfachen und effizienten elektrochromen Prozess zu entwickeln.

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