脉冲激光沉积制备NiO薄膜的研究进展

NiO作为一种优良的半导体材料,在传感器、催化剂、电致变色器件等领域都有着广泛的应用,纳米NiO又是很有前途的锂离子电池电极材料。脉冲激光沉积作为一种制备高质量NiO薄膜的可行方法。本文综述了脉冲激光沉积制备NiO薄膜的研究进展,包括多晶NiO薄膜和外延NiO薄膜。     

WO_3电致变色薄膜的研究进展

三氧化钨(WO_3)是经典的无机电致变色材料,具有光调制幅度(变色范围)大、稳定性好、价格低廉的优点.WO_3薄膜自被发现具有电致变色性质以来,在智能窗、汽车后视镜、显示器等应用的研究十分广泛,是最具有应用前景的无机电致变色材料.本文介绍WO_3电致变色薄膜的变色原理,以及从溶胶-凝胶(sol-gel)制备方法和原材料改进(掺杂或复合)两方面介绍近几年制备WO_3电致变色薄膜的相关工作.同时,关注WO_3电致变色薄膜领域的发展趋势.     

掺氮WO_3电致变色薄膜及器件的制备与性能

文章在氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)玻璃上用反应磁控溅射法制备了氮掺杂WO_3薄膜和TiO_2薄膜,并封装制成电致变色器件。用X-ray衍射仪、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪对薄膜的结构、形貌、成分和结合键进行表征;采用直流稳压电源和分光光度计对器件的透光变色性能进行测试。结果表明:制备的掺氮WO_3薄膜为非晶态,其非晶衍射包的峰位随着含N量的增加而移动;随着WO_3薄膜中含N量的升高,表面粗糙度增大,器件在着色态透光率降低;掺氮WO_3薄膜中W、O分别以W~(6+)和O~(2-)存在,而N以中性价态、代换O位与W键合以及表面吸附3种状态存在。当掺氮量为2.80%时,电致变色器件调制幅度最大,适用于节能玻璃。     

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).     

聚苯胺电致变色薄膜的制备及性能

以苯胺单体为原料,采用电化学沉积法在玻璃衬底FTO导电薄膜上合成聚苯胺电致变色薄膜.采用恒电流法,研究苯胺单体浓度、酸的种类、电沉积时间、电流密度等对薄膜制备及电致变色性能的影响,确定合成聚苯胺薄膜的最佳条件.结果表明,聚苯胺电致变化薄膜的最佳制备条件是0.15,mol/L苯胺单体的1,mol/L硫酸溶液,以10,μA/cm2的电流密度电沉积40,min.该条件下制备的薄膜的着色效率较无机电致变色薄膜高,但仅能循环105次.     

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.     

作用于全固态电致变色器件的钛酸锂薄膜的制备及性能研究

利用射频溅射法在室温下制备了可作为离子传导层的非晶态钛酸锂(LixTiyOz,LTO)薄膜,并利用XRD,SEM、紫外-可见分光光度计等,探究溅射功率对沉积薄膜微观结构和性能的影响.之后将其应用于电致变色器件,并以器件变色响应速度、变色均匀性、循环测试后的衰减程度等性能作为主要参数,探索最适合作为电致变色器件电解质层的LTO薄膜制备工艺.结果表明,当溅射功率为100W时,所制备的LTO薄膜为非晶态,表层均一致密,厚度约为165nm,光学平均透过率达70%以上.将其应用到电致变色器件中,器件着色、褪色时间可缩短到13,14秒,变色性能优异.     

热处理温度对WO_3电致变色薄膜性能的影响

采用改进溶胶-凝胶法制备WO_3薄膜,研究不同热处理温度对WO_3薄膜的物相组成、表面形貌、电化学和光学性能的影响。用原子力显微镜(AFM)考察薄膜的表面形貌,用X线衍射(XRD)表征薄膜的物相组成,循环伏安法测试薄膜的电化学性能以及紫外-可见光分光光度计对薄膜的光学性能进行表征。结果表明:在热处理温度为200℃下得到的无定形WO_3薄膜具有较好的电致变色性能、较短的响应时间及较好的循环稳定性,电致变色循环可逆性为78.04%,薄膜着色、褪色态对比度在34%左右。     

NiO电致变色薄膜的电化学制备和性能

以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂、NiCl2为主盐、LiClO4为支持电解质、FTO导电玻璃为基体.采用恒电位电沉积的方法制备了电致变色性能良好的NiO薄膜.实验过程中对溶剂脱水方法、电沉积电压等实验条件进行了研究.探索在此体系中电沉积的最佳条件,制备出电致变色性能和附着性良好的NiO薄膜;通过×射线衍射仪、扫描电镜、高分辨透射电镜和能谱仪等仪器.对膜的成分、结构和厚度进行了分析;采用紫外可见分光光度计,对膜的透光性能进行了表征;通过循环伏安法和双电位阶跃法,对膜的电化学稳定性和响应时间进行研究.     

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...