新型电致变色聚合物和大尺寸智能窗的探索

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21274138
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0503.有机功能材料化学
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Electrochromic window (ECW) can absorb thermal radiation from the external and reflect internal heat selectively, through the changing of light absorption, thus regulating the temperature of building and greatly reducing energy consumption. Also, ECW can beautify indoor environment and act as privacy glass, which has great contributions to our society and economy. However at present commercialization of large-areas ECW still faces a long way to go due to the limits of producing technics and costs. This project aims at investigating some of key technical and scientific problems from material synthesis to device assembly of large-area ECW. Considering the principle of industrialization, we will focus on organic polymers based materials, to design and develop donor-accepting conjugated polymers and water-soluble polythiophene derivatives, and then to develop color changeable electrodes using a process friendly spray coating method instead of electropolymerization method to assemble the ECW with a superior performance. In addition, we will build up a set of systemic theory model to study the microscopic and macroscopic working mechanism of large-area ECW deeply, provide theoretical guidance and basis for industrialization of smart window on architecture and transportation.
电致变色窗(electrochromic window, ECW),通过对光吸收和透过的调节,可选择性地吸收和反射外界的热辐射和内部的热扩散,对建筑物进行基础性调温,大幅度减少能耗;同时又有美化室内环境、防窥等功能,具有很大的社会和经济价值。但目前大尺寸ECW受制备技术和成本的限制,距离商品化应用尚有较大距离。本项目着眼于材料合成和器件组装中的关键技术和科学问题,对适合于大尺寸ECW使用的变色材料及组装方法进行深入的探索和研究。本着面向产业化的原则,以有机高分子为主要材料,设计并合成新型给体-受体共轭聚合物和水溶性聚噻吩衍生物,利用适宜生产加工的涂覆法代替传统的电化学聚合法制备变色电极,研发出性能优越的大尺寸ECW,并逐步实现其在我国的推广应用。同时本项目还将构建出一套系统的理论模型,探讨大尺寸ECW的微观及宏观工作机理,为智能窗在我国的建筑和交通业上的产业化提供理论指导和科学依据。

结项摘要

电致变色窗(Electrochromic window, ECW)是指电致变色窗户可以对电化学信号响应产生光学信号的变化。通过材料的光学调制作用,可以有效减少建筑物的热辐射和内部的热扩散,对建筑物将进行基础性调温,减少能耗,因此具有很高的社会和经济价值。本提案旨在解决目前电致变色窗目前受限于材料合成和尺寸而无法大规模商业化的缺陷,对电极材料的设计合成以及器件组装的工艺优化进行探索。一般来说,可溶液操作电致变色聚合物,由于其合成简单,操作方便以及具有良好的电化学稳定性,用于组装大尺寸ECW具有很大的优势。因此,我们通过聚合物侧链功能化设计了一系列可溶液操作的电致变色聚合物,其均可通过溶液喷涂制备工作电极,且具有良好的电化学稳定和光学调制作用。另外,我们优化了对电极的制备工艺和器件组装工艺,成功研制出可快速均匀变色的有效面积为100cm2(10 cm×10 cm)的大尺寸器件。

项目成果

期刊论文数量(31)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(17)
专利数量(0)
Solution-processable thiophene-based electrochromic polymers bearing trifluoromethyl rather than long side chains
可溶液加工的噻吩基电致变色聚合物带有三氟甲基而不是长侧链
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Organic Electronics
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Xu; Zhangping;Wu; Jingchuan;Zheng; Jianming;Xu; Chunye
  • 通讯作者:
    Chunye
Synthesis of a Novel Triphenylamine Derivative and Exploration of Self-powered Electrochromic Device
新型三苯胺衍生物的合成及自供电电致变色器件的探索
  • DOI:
    10.6023/a13010091
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Acta Chimica Sinica
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    Chen Mei;Yang Shuwei;Zheng Jianming;Xu Chunye
  • 通讯作者:
    Xu Chunye
Improved stability of electrochromic devices using Ti-doped V2O5 film
使用 Ti 掺杂 V2O5 薄膜提高电致变色器件的稳定性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Electrochimica Acta
  • 影响因子:
    6.6
  • 作者:
    Wei; Youxiu;Zhou; Junling;Zheng; Jianming;Xu; Chunye
  • 通讯作者:
    Chunye
Highly Optical Performance Photoelectrochromic Device Based on Br-/Br3- Electrolyte
基于Br-/Br3-电解质的高光学性能光电致变色器件
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Electrochimica Acta
  • 影响因子:
    6.6
  • 作者:
    Xingming Wu;Jianming Zheng;Chunye Xu
  • 通讯作者:
    Chunye Xu
Modification of ITO Surface for High Performance of Electrochromic Polymer Film
ITO表面改性实现高性能电致变色聚合物薄膜
  • DOI:
    10.6023/a13020168
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Acta Chimica Sinica
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    Yang Shuwei;Zheng Jianming;Wu Xingming;Xu Chunye
  • 通讯作者:
    Xu Chunye

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其他文献

Develop flexible piezoelectric PVDF nano-fibrous membrane
开发柔性压电PVDF纳米纤维膜
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    Materials Science Forum
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐春叶
  • 通讯作者:
    徐春叶
Flexible Force Sensors Based on Nano-fabrics of Piezoelectric Polymers
基于压电聚合物纳米织物的柔性力传感器
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    Proc. of 2011 China Textile Academic Conference
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐春叶
  • 通讯作者:
    徐春叶
Flexible force sensor based on nanofiber fabrics of poly vinylidene fluoride-trifluoroethylene
基于聚偏氟乙烯-三氟乙烯纳米纤维织物的柔性力传感器
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    Journal of Functional Polymers
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐春叶
  • 通讯作者:
    徐春叶
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基于不同对电极的互补聚合物电致变色器件电化学行为的比较研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Smart Materials and Structures
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    徐春叶
  • 通讯作者:
    徐春叶
Modification of ITO Surface for High Performance of Electrochromic Polymer Film
ITO表面改性实现高性能电致变色聚合物薄膜
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Acta Chimica Sinica
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    徐春叶
  • 通讯作者:
    徐春叶

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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