随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,人们在追求物质生活的同时,对于绿色环保的生活方式也十分的关注。电致变色器件的出现可以改善因建筑物玻璃幕墙的增多而造成的电能浪费,是一种绿色环保的新型材料。聚苯胺作为目前最具有应用前景的电致变色材料,具有高的光学对比度、低的电导率和快的响应速度等特性。为了进一步提高聚苯胺的各项性能,拟将聚苯胺与过渡金属离子进行复合,制备了基于配位键的聚苯胺/过渡金属离子杂化电致变色材料本研究首先将自带有配位键的乙酰基二茂铁与苯胺进行共聚复合,合成了具有配位键和共价键键合的二茂铁/聚苯胺水溶性杂化电致变色材料。其次将有机配体(三联吡啶)作为侧链接枝到聚苯胺分子链上,合成了带有侧链的三联吡啶/聚苯胺水溶性杂化电致变色材料。再将三联吡啶/聚苯胺杂化材料与过渡金属离子(M=Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)进行配位,最终合成了带有过渡金属离子的三联吡啶/聚苯胺/过渡金属离子(M=Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)Ni(Ⅱ))水溶性杂化电致变色材料。通过对材料进行一系列的形貌结构表征以及电致变色和电化学性能测试,得到以下实验结果(1)首先将带有苯胺基团的二茂铁采用化学氧化法与苯胺进行反应,合成具有水溶性的二茂铁/聚苯胺杂化电致变色材料。实验测试表明,二茂铁本身作为一种电活性基团具有良好的氧化还原反应可逆性、氧化还原活性和良好稳定性,使得二茂铁/聚苯胺电致变色器件的最高光学对比度相对于聚苯胺来说提高了49%;着色时间也有所降低,这是由于掺杂的改性二茂铁中茂环中心的Fe2+是一种良好的电子输运介质对材料的电化学性能有显著的增强作用,可以改善电子的离域性,从而提高体系中的电子转移速率,所以当材料被施加正电压时,更容易发生氧化反应并失去电子,从而缩短了材料的着色时间。(2)将改性的三联吡啶以侧链的形式接枝在聚苯胺分子链上,成功地合成了带有侧链的三联吡啶/聚苯胺水溶性杂化电致变色材料。实验结果表明,当10%的三联吡啶接枝到聚苯胺分子链上时,最高对比度提高了 51%,电化学活性也有所增强。将掺杂有10%三联吡啶的聚苯胺杂化电致变色材料,与过渡金属离子进行配位,成功地合成了带有过渡金属离子的三联吡啶/聚苯胺/过渡金属离子(Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ))水溶性杂化电致变色材料。实验结果表明,与纯聚苯胺相比,材料的对比度有了巨大的提高,配位Fe(Ⅱ)的对比度提高了约76%;配位Co(Ⅱ)的对比度增加了近73%;配位Ni(Ⅱ)的对比度也有54%的提高。