Nanoestructura de núcleo biónico SiO2@Fc(COCH3)2 para mejorar las propiedades electrocrómicas del ferroceno

Aunque las propiedades de los materiales electrocrómicos (ECM) se han mejorado utilizando materiales porosos fabricados, el efecto de la porosidad de los materiales en dicha mejora sigue sin estar claro. Aquí, reportamos un nuevo ECMs con una jerarquía de poros ajustable basada en arreglos cuasi amorfos y ordenados de SiO2 @ Fc (COCH3)2. Se generaron ECM con diferentes sistemas de poros modificando la concentración Fc(COCH3)2 y la temperatura de autoensamblaje. La composición y la estructura del núcleo de las nanosferas SiO2@Fc(COCH3)2 se confirmaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y mapeo EDX. Se estudió la influencia del sistema de poros ajustables en el comportamiento electroquímico. Los resultados experimentales mostraron que la densidad de corriente de los picos de pareja redox de las películas porosas cuasi amorfas SiO2@Fc(COCH3)2 son considerablemente más bajas que las de las películas porosas ordenadas, pero son más altas que las de las películas densas Fc(COCH3)2. A 550 nm, la variación de transmitancia de la película porosa cuasi amorfa SiO2@Fc(COCH3)2 es del 19%, mientras que la de la película porosa ordenada es del 35%. Los tiempos de coloración y blanqueamiento de la película porosa cuasi amorfa SiO2@Fc(COCH3)2 son de 17,1 s y 4,5 s, respectivamente, mientras que los de la película porosa ordenada son de solo 16,5 s y 3,5 s, respectivamente. Además, las porosidades de las películas se resuelven numéricamente por el método de elementos finitos. Para la película porosa ordenada SiO2@Fc(COCH3)2, la porosidad es de 0,26, mientras que la película cuasi amorfa se hizo más grande (0,31-0,41). Este trabajo es el primer paso en la combinación de derivados de ferroceno y estructuras porosas de cristal coloidal para desarrollar un proceso electrocrómico verde, simple y eficiente.

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