Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

ЭЛЕКТРОХРОМИ́ЗМ

  • рубрика

    Рубрика: Химия

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 35. Москва, 2017, стр. 339-340

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: А. А. Некрасов

ЭЛЕКТРОХРОМИ́ЗМ (от элек­тро и греч. χρῶμα – цвет), яв­ле­ние из­ме­не­ния цве­та ве­ще­ст­ва, на­зы­вае­мо­го элек­тро­хром­ным, под дей­ст­ви­ем элек­трич. то­ка в ре­зуль­та­те элек­тро­хи­мич. ре­ак­ции. Э. по­рош­ков три­ок­си­да вольф­ра­ма впер­вые об­на­ру­жен в 1930 рос. учё­ны­ми Н. И. Ко­бо­зе­вым и Н. И. Не­кра­со­вым.

Ко­ли­че­ст­во ок­ра­шен­ной фор­мы элек­тро­хром­но­го ве­ще­ст­ва, об­ра­зо­вав­шее­ся в ре­зуль­та­те элек­тро­хи­мич. ре­ак­ции, под­чи­ня­ет­ся Фа­ра­дея за­ко­нам; оп­тич. по­гло­ще­ние слоя элек­тро­хром­но­го ве­ще­ст­ва – вы­ра­же­нию, про­из­вод­но­му от Бу­ге­ра – Лам­бер­та – Бе­ра за­ко­на. При стро­гом вы­пол­не­нии этих за­ко­нов оп­тич. по­гло­ще­ние слоя элек­тро­хром­но­го ве­ще­ст­ва (А) пря­мо про­пор­цио­наль­но ко­ли­че­ст­ву элек­три­че­ст­ва (Q, Кл), за­тра­чен­но­му на об­ра­зо­ва­ние ок­ра­шен­ной фор­мы: A=Q·ε/(nFs), где ε – мо­ляр­ный ко­эф­фи­ци­ент по­гло­ще­ния ок­ра­шен­ной фор­мы элек­тро­хром­но­го ве­ще­ст­ва (л·cм–1·моль–1); n – чис­ло элек­тро­нов, ко­то­рое пе­ре­но­сит­ся на од­ну мо­ле­ку­лу (или хро­мо­фор­ную груп­пу по­ли­ме­ра) элек­тро­хром­но­го ве­ще­ст­ва; F – Фа­ра­дея чис­ло; s – пло­щадь элек­тро­хром­но­го слоя (см2). Из урав­не­ния мо­жет быть по­лу­че­на од­на из важ­ней­ших ха­рак­те­ри­стик Э. – элек­тро­хром­ная эф­фек­тив­ность, ко­то­рая рав­на от­но­ше­нию A/Q (см2·Кл–1). Др. ха­рак­те­ри­сти­ки: спек­траль­ный диа­па­зон (нм); ско­рость от­кли­ка (с); ди­на­мич. диа­па­зон (раз­ность ме­ж­ду макс. и ми­ним. оп­тич. про­пус­ка­ни­ем).

Сре­ди элек­тро­хром­ных ве­ществ мож­но вы­де­лить: не­ор­га­ни­че­ские (ок­си­ды вольф­ра­ма, ва­на­дия, мо­либ­де­на, ни­ке­ля и др.); ор­га­ни­че­ские (пор­фи­ри­ны, фта­ло­циа­ни­ны, чет­вер­тич­ные со­ли 4,4´-ди­пи­ри­ди­ла – вио­ло­ге­ны, и др.); по­ли­мер­ные (по­ли­ани­лин, по­ли­тио­фен, по­ли­пир­рол и их про­из­вод­ные, по­ли­ме­ры на ос­но­ве пор­фи­ри­нов, фта­ло­циа­ни­нов, вио­ло­ге­нов и др.). К элек­тро­хром­ным не от­но­сят­ся сис­те­мы на ос­но­ве жид­ких кри­стал­лов и уст­рой­ст­ва на ос­но­ве взве­шен­ных час­тиц, в ко­то­рых из­ме­не­ние оп­тич. по­гло­ще­ния про­ис­хо­дит за счёт фи­зич. про­цес­са ори­ен­та­ции/дез­ори­ен­та­ции час­тиц в элек­трич. по­ле.

При осу­ще­ст­в­ле­нии элек­тро­хром­но­го про­цес­са элек­тро­хром­ное ве­ще­ст­во или рас­тво­ре­но в слое элек­тро­ли­та, за­клю­чён­но­го ме­ж­ду дву­мя оп­ти­че­ски про­зрач­ны­ми элек­тро­да­ми, или на­не­се­но в ви­де плён­ки на про­зрач­ный элек­трод, а элек­тро­лит яв­ля­ет­ся ион­ным про­вод­ни­ком. Воз­мож­ны так­же разл. ком­би­на­ции этих ва­ри­ан­тов. Элек­тро­лит мо­жет быть жид­ким (вод­ный или не­вод­ный рас­твор), твёр­дым (ле­ги­ро­ван­ный ок­сид крем­ния) или по­ли­мер­ным.

Элек­тро­хром­ные ве­ще­ст­ва ис­поль­зу­ют при из­го­тов­ле­нии разл. оп­тич. уст­ройств, в т. ч. «ум­ных окон» с ре­гу­ли­руе­мым све­то- и те­п­ло­про­пус­ка­ни­ем, ав­то­мо­биль­ных зер­кал зад­не­го ви­да с ав­то­ма­тич. за­тем­не­ни­ем.

Лит.: Monk P. M. S., Mortimer R. J., Ros­seinsky D. R. Electrochromism: Fundamentals and applications. Weinheim, 1995; Granqvist C. G. Handbook of inorganic electrochromic materials. Amst., 2002.

Вернуться к началу