电致变色材料在外加电场作用下会表现出可逆的光学性质变化[1]。典型的电致变色材料，如氧化钨（WO?）和氧化镍（NiO）[2,3]，由于其优异的化学稳定性、高离子导电性和良好的循环寿命，在智能窗户[4,5]、电子显示器[6]、节能建筑[7]等领域具有巨大的应用潜力。
目前，研究人员采取了多种策略来优化电致变色性能：通过钼掺杂调节薄膜的微观形态和电子结构[8]；用醋酸铈掺杂和修饰氧化钨薄膜以提高电化学性能[9]；通过原位电聚合制备复合高效电致变色电极材料[10]；通过钒（V）掺杂优化电子结构来提高离子传输速率[11]。
然而，电致变色领域仍面临许多挑战。例如，提高材料着色效率、缩短响应时间、增强长期稳定性以及降低生产成本[13,14]仍然是当前的研究重点和难点。
有机电致变色材料因具有可设计的分子结构[15,16]、多样的颜色转换[17, [18], [19]]以及相对简单的制备工艺[20,21]，已成为柔性显示器和可穿戴电子设备等新兴领域的研究前沿。有机分子中的π共轭体系在电场作用下会发生电荷转移和重排，从而改变材料的光吸收和反射特性，实现可逆的颜色变化[22,23]。这种分子层面的着色机制为通过分子设计调节电致变色性能提供了广泛的空间——例如，通过引入不同的功能基团、调整分子骨架的共轭程度或改变分子间的相互作用模式[24, [25], [26]]。
基于苝二亚胺（PDI）的材料作为有机电致变色材料的重要组成部分[27,28]，因其独特的化学结构和优异的物理化学性质[29,30]而受到广泛关注。PDI分子具有高度共轭的平面结构，赋予材料优异的电子传输能力和光吸收能力[31,32]。在有机半导体领域，PDI及其衍生物常被用作电子受体材料，有效促进电荷传输和分离，显著提高有机太阳能电池的能量转换效率[33]。在光电设备中，它们独特的光吸收和发射特性使其成为荧光传感器[34]、有机发光二极管（OLEDs）[35]等的关键组件，展现出广阔的应用前景。
3,4,9,10-苝四羧二亚胺（PDINH）作为苝二亚胺（PDI）的重要衍生物，具有独特的分子结构和性能特征[36]。在PDINH分子中，苝核心被四个甲酰二亚胺基团修饰。这种特殊结构不仅显著增强了分子的电子亲和力，提高了电荷传输效率，还通过改变分子间的π-π相互作用和氢键对材料的电学和光学性质产生了深远影响[37,38]。现有研究表明，PDINH在光催化领域具有提高载流子迁移率的潜力[39]，并在传感器领域对特定离子或分子表现出响应特性[40]，凸显了其在这些领域的应用价值。
然而，目前仍缺乏关于PDINH电致变色薄膜制备方法、其详细的电致变色机制、关键性能参数以及在实际电致变色应用中的性能的深入和系统研究。
本研究制备了一种稳定的PDINH涂布溶液，并通过旋涂法制备了新型的基于PDINH的电致变色薄膜。系统研究了3,4,9,10-苝四羧二亚胺（PDINH）的电致变色性能，并利用扫描电子显微镜和X射线衍射对其形态和化学结构进行了表征。通过电化学实验和透射率测试确定了着色效率和颜色切换响应时间，同时利用循环伏安法评估了稳定性。本研究为基于PDINH的有机电致变色材料的研究提供了新的见解。
