掺杂对WO3薄膜的变色性能的影响

纳米三氧化钨薄膜是一种重要的功能材料,因其表现出优良的电致变色、气致变色等性能而得到深入研究及应用,但有些指标还有待改善。本文综述了掺杂对WO3薄膜在电致变色和气致变色两方面的影响,并对今后研究提出展望。     

电致变色材料的应用

电致变色材料作为一种高科技产品在现代国防科技上的地位越来越重,因此在本文中主要介绍电致变色材料在红外发射器件、智能电致变色涂层、电色储存器件、智能电致变色织物的应用。从而使人们更多的对电致变色材料有一个更深的认识。     

聚亚甲基蓝变色膜的制备及其变色性能研究

用电化学沉积方法制备了1种电致变色膜——聚亚甲基蓝膜,探索了制备该膜的最佳条件并测试了薄膜的电致变色性能.结果表明：在含有2.00×10^-3mol/L硼砂和0.1 mol/L NaNO3的磷酸盐缓冲溶液中（pH 11.00）,保持60℃恒温,在＋0.80 V处恒电位电解40 min,可以使亚甲基蓝单体在ITO导电玻璃上聚合成聚亚甲蓝膜; 在±0.8 V电位范围内,膜颜色可在蓝色和无色间可逆变化,在618 nm处的透过率之差（ΔT）可达60%,薄膜具有很快的电变色速度,着色效率（CE）为182.6 cm2/C.     

电致变色聚噻吩及其固态电致变色器件的制备

以2,2':5',2″-三噻吩(3T)作为单体,通过电化学聚合制备了聚噻吩,研究了聚噻吩薄膜的电致变色性能.研究发现,在液体电解质中,当施加外加电压时,聚噻吩薄膜的颜色能发生橙黄色和藏青色的可逆变化.利用聚噻吩作为电致变色活性层制备了固态电致变色器件ITO/聚噻吩/凝胶电解质/ITO,在施加外加电压时,固态电致变色器件也能发生橙黄色和藏青色的可逆变化.     

电沉积聚苯胺薄膜在离子液体BmimPF6中的电致变色响应及电致变色器件研究

通过使用电化学循环伏安法分别在十二烷基苯磺酸和HNO3中电沉积制备了聚苯胺(PANI)电致变色薄膜.使用Raman、FE-SEM和电化学原位紫外可见吸收光谱对所制备的聚苯胺电致变色薄膜进行测定表征,结果显示两种质子酸中获得的聚苯胺形貌存在显著的差异,且对其在离子液体Bmim PF6中的电致变色性能产生影响.实验结果显示在十二烷基苯磺酸微乳液中沉积制得的聚苯胺电致变色薄膜在Bmim PF6中具有良好的电致变色响应.使用Bmim PF6为电解质,将所制得的聚苯胺电致变色薄膜电极与通过电化学沉积制得的三氧化钨(WO3)电极一起组装得到了电致变色器件.原位吸收光谱数据显示,所制得的电致变色器件,在-1.5~2 V的工作电压下,具有稳定的电致变色响应,其着色和褪色时间分别为4.0 s和5.0 s,着色效率达176 cm2·C-1(λ=600 nm).     

反应溅射制备MoO3薄膜及其电致变色响应时间研究

在Ar和O2气氛下采用直流反应溅射沉积了MoO3薄膜,样品制备过程中改变薄膜沉积气压,保持其它参数不变,研究了沉积气压对其电致变色性能的影响.利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、傅里叶红外透射光谱(FTIR)对薄膜的结构进行了表征.采用分光光度计研究了MoO3薄膜的电致变色性能,通过电致变色动态测试对样品...     

电致变色聚苯胺透明薄膜

采用浸渍聚合化学法合成聚苯胺电致变色膜。研究和探讨了单体浓度、聚合时间、反应温度等因素对聚苯胺透明导电膜电学性能及其电致变色性的影响,确定了常温下在玻璃基片上直接合成具有电致变色性的聚苯胺膜的最佳工艺条件,并用模糊数学层次分析法对试验条件进行了分析,得到了符合客观实际的多因素试验条件的权数分配。     

氧化镍基薄膜电致变色特性的研究

本文研究了电沉积法制备的氧化镍基薄膜电致变色特性。讨论了电致变色材料显色退色特性同薄膜的厚度和密度对电致变色特性的影响。     

LiClO4有机高分子电解质的电致变色效应

研究了聚甲基丙烯酸甲酯为基的PC LiClO4有机高分子电解质薄膜的制备、特性及其在电致变色器件中的应用.采用溶胶-凝胶法制备有机高分子电解质,当LiClO4的浓度为1.5 mol/L时,电解质的电导率达到最大值2.0 mS/cm.将此样品作为离子传输层与NiOχ电致变色薄膜构成全固态电致变色器件,在紫外光辐照区域,光密度差大于1.66,在350～850 nm光区范围内,光密度差为0.83～1.66,在可见光区和近红外区都具有优良的变色性能.     

Wox-Ti薄膜的电致变色性能

为了提高WOx薄膜的电致变色性能,笔者采用磁控反应溅射工艺,以纯钨和纯钛为靶材在ITO玻璃上制备Ti掺杂WOx电致变色薄膜,用薄膜的透射光谱和XRD衍射方法对掺杂后薄膜的电致变色性能和结构进行了分析,研究了Ti掺杂对WOx薄膜电致变色性能和微观结构的影响机理.实验表明:Ti掺杂不会降低WOx薄膜的致色效果,还能显著提高薄膜的循环寿命,缩短响应时间,提高记忆存储能力,XRD分析表明,掺杂Ti之后的WOx薄膜仍为非晶态,且非晶态有增强的趋势.     

Near infrared electrochromic variable optical attenuator based on ruthenium complex and polycrystalline tungsten oxide

A near infrared （NIR） electrochromic attenuator based on a dinuclear ruthenium complex and polycrystalline tungsten oxide was fabricated and characterized. The results show that the use of the NIR-absorbing ruthenium complex as a counter electrode material can improve the device performance. By replacing the visible electrochromic ferrocene with the NIR-absorbing ruthenium complex, the optical attenuation at 1550 nm was enhanced from 19.1 to 30.0 dB and color efficiency also increased from 29.2 to 121.2 cm^2/C.     

纳米WO3材料的制备及掺杂改性进展

纳米WO3是过渡金属化合物半导体,因其具有良好的电致变色、气致变色、光致变色、气敏特性而得到广泛地应用和研究.通过不同的掺杂方法、掺杂物和合理的掺杂量可实现材料改性.本文结合近年来国内外相关文献,综述了纳米WO3材料的研究现状和进展,重点概述了纳米WO3基超细粉体和薄膜的常见制备方法(沉淀法、微乳液法、溅射镀膜法和溶胶-凝胶法)并对不同制备方法的优缺点进行比较;介绍了不同掺杂对纳米WO3基材料的改性进展,尤其是掺杂对WO3材料电致变色、气敏特性以及催化性能方面的影响及应用进行了较为详细的综述,WO3适度的掺杂提供了更多的电子(或空穴),提高了电导率,对WO3的性能产生影响;最后对纳米WO3材料的发展前景进行了展望.     

导电高分子材料的应用——电显色器件,晶体管传感器等

本文对导电聚合物用作电显色开关元件的工作原理,结构和特性及聚合物二极管,透明导电膜等的制作、特性及应用等进行了评述     

纳米WO3材料的制备及掺杂改性进展

纳米WO3是过渡金属化合物半导体,因其具有良好的电致变色、气致变色、光致变色、气敏特性而得到广泛地应用和研究。通过不同的掺杂方法、掺杂物和合理的掺杂量可实现材料改性。本文结合近年来国内外相关文献,综述了纳米WO3材料的研究现状和进展,重点概述了纳米WO3基超细粉体和薄膜的常见制备方法（沉淀法、微乳液法、溅射镀膜法和溶胶-凝胶法）并对不同制备方法的优缺点进行比较;介绍了不同掺杂对纳米WO3基材料的改性进展,尤其是掺杂对WO3材料电致变色、气敏特性以及催化性能方面的影响及应用进行了较为详细的综述,WO3适度的掺杂提供了更多的电子（或空穴）,提高了电导率,对WO3的性能产生影响;最后对纳米WO3材料的发展前景进行了展望。     

磁控溅射WOx电致变色薄膜的结构

采用直流反应磁控溅射工艺,以纯钨靶为靶材在ITO玻璃上制备电致变色WOx薄膜,运用XRD衍射方法和扫描隧道显微镜(STM)测试手段对薄膜的晶体结构和微观表面形貌进行了分析,探讨了WOx薄膜的电致变色性能和微观结构之间的关系.实验分析结果发现:磁控溅射得到的WOx薄膜主要是非晶态的,而其在着色状态和退色状态下亦呈非晶特性;电致变色反应使薄膜的颜色发生了可逆变化,必然地也使结构发生了可逆变化.Li 的进出,虽然没有使组成WOx的基本结构发生大的变化,但其微观表面形貌发生较大差异,因为原子团簇的堆积方式向较规则的低能态堆积方式转变.     

电活性聚合物驱动的仿生变色伪装技术研究进展

 电活性聚合物材料是一种具有电场响应变形的软体智能材料，其质地柔韧，变形过程与生物肌肉类似，被公认为是一种理想的人工肌肉材料。基于电活性聚合物的变色技术具有贴近生物本体特征和适用于复杂结构的应用优势，为新一代变色伪装技术的发展提供了新的方向。介绍了自然界生物的变色机理，比较了避役科生物的结构变色和头足纲生物的化学变色的区别；分析了现有仿生变色技术的现状，发现其中存在变色调控方式复杂、缺少变形适应性的特征；介绍了电活性聚合物电致变形的基本驱动机理，指出了这种类肌肉驱动变色方式存在的先进性和前沿性；比较了几种典型的电活性聚合物的变色技术及其特点，并归纳了现有研究中存在的挑战。该技术的实施有望推动新一代军事伪装装备发展，为具有环境共融特征的机器人提供应用技术支持。     

钨/石墨烷/钨第一壁材料缺陷与力学性能的第一性原理计算

托卡马克装置是实现可控热核聚变的主要装置之一, 而第一壁材料在确保托卡马克装置稳定运行的过程中起着至关重要的作用. 钨金属已被广泛使用作为第一壁材料, 但是聚变反应产生的氦原子在进入钨晶体后易形成"氦气泡"和点缺陷, 严重影响托卡马克装置第一壁材料的稳定性. 首次设计将钨/石墨烷/钨体系作为第一壁材料. 第一性原理计算结果表明, 钨/石墨烷/钨第一壁材料中的界面可以捕获氦原子和空位, 且能促进自填隙钨原子与空位复合, 从而降低钨体相中的缺陷密度; 弹性常数计算结果表明, 石墨烷层的存在可以提高钨金属的柯西压力值($C' $)和各向异性因子($A$), 使第一壁材料的延展性得以提高, 且不易出现裂纹, 但是在相同温度下钨/石墨烷/钨第一壁材料的力学模量有所下降; 利用准简谐德拜模型计算吉布斯自由能 $G^*$、定容热容$C_\mathrm V$、熵($S$)等热力学函数结果表明, 钨/石墨烷/钨第一壁材料的热力学稳定性与纯钨金属相比有所下降.