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。     

WO3电致变色薄膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备WO3电致变色薄膜,并利用正交设计法对实验进行设计,采用循环伏安特性法、分光光度法和扫描电镜(SEM)对薄膜的变色效果和表面形貌进行了研究.据此找出最佳实验条件为W粉用量4 g、H2O2加入量20 mL以及无水乙醇用量10 mL,此时制得的WO3电致变色薄膜的变色响应时间最短为6 s,具有较均一的表面形貌和高的变色效率.     

WO3电致变色薄膜的研究进展

三氧化钨(WO3)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.WO3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WO3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(...     

Bi2O3电致变色薄膜的膜厚甄选

为了得到能够呈现出合理电致变色性能的Bi₂O₃薄膜,需要筛选其膜厚.通过磁控溅射法制备得到厚度为20～300 nm的Bi₂O₃薄膜,并利用UH4150紫外可见(ultravioletvisible,UV-Vis)分光光度计和CHI-660e电化学工作站测试薄膜的电致变色性能.采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)分别检测了薄膜的表面形貌和物相结构.对变色对比度(?T_{λ=550 nm})、电致变色效率(η)以及性能保留度(R_?T、R_η)的表现进行综合甄别,发现膜厚介于60～120 nm之间的Bi₂O₃薄膜的?T和η分别达到25%和10 cm²/C,并且具有较高的电致变色性能保留度(R_?T=20%、R_η=44.6%).这可能与...     

WO3-SiO2纳米复合薄膜的制备与气致变色效应研究

以钨粉和正硅酸乙酯为原料 ,采用溶胶凝胶技术和旋转镀膜方法 ,在玻璃衬底上制备出了气致变色WO3 SiO2 纳米复合薄膜 .采用椭偏仪、场发射扫描电子显微镜 (FE SEM )、红外光谱仪以及可见光分光光度计等对不同温度热处理的WO3 SiO2 复合薄膜及WO3 薄膜的特性进行了分析 .研究结果表明 :掺杂SiO2 会使WO3 薄膜厚度增大 ,折射率下降 ,表面平整度降低 ,颗粒尺寸增大 ;经高温热处理的WO3 SiO2 复合薄膜具有良好的气致变色能力     

电致变色氧化镍薄膜的制备与性能

电致变色氧化镍薄膜的制备与性能张旭苹，陈国平（东南大学薄膜研究所，南京２１００１８）电致变色是指材料的光学性能（光的透射、反射和吸收）通过外加电场或电流的作用在包括可见光波长的某一波长范围内发生可逆变化的现象，氧化镍薄膜是目前发现的性能最好的电致变色...     

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.     

基于正交实验法的WO3电致变色薄膜Li掺杂分析

单一纯净的WO₃电致变色薄膜的性能已经不能满足实际应用的需要,通过掺杂对薄膜性能进行提升已经成为WO₃电致变色薄膜研究领域的一个重要环节.笔者采用乙酸锂作为Li源进行Li掺杂,分析表明：Li掺杂后的WO₃薄膜性能得到了很大的提升,并对正交实验法的Li掺杂量进行了讨论.     

电致变色WO3薄膜的结构与光电性能研究

对电致变色ＷＯ３薄膜的结构与光电性能进行了研究．首先从ＷＯ３薄膜的微观结构、电子能态出发，分析了电化学反应导致ＷＯ３薄膜光吸收并着色的机理；其次介绍了ＷＯ３薄膜的制作方法和过程．采用真空电子枪将热压块状ＷＯ３（纯度９９．９％）蒸镀在普通玻璃衬底上，然后用多种物理手段测试了ＷＯ３薄膜的性能与工艺参数的关系，如ＸＲＤ、ＸＰＳ．选择适当的工艺参数可使得膜层的特性达到最佳．最后指出ＷＯ３薄膜最有希望应用在光电子学和太阳能应用领域     

极薄钨单质种子层制备形貌疏松的三氧化钨薄膜的电致变色性能研究

氧化钨薄膜(3WO)具有出色的电致变色性能,但是目前物理法制得的3WO薄膜形貌往往比较致密,从而影响其变色性能和循环寿命.本文采用磁控溅射方法,首先在I TO透明导电基底上制备一层极薄的钨(W)单质薄膜,之后在W薄膜上方制备3WO薄膜,通过调控W单质薄膜的疏松形貌对3WO薄膜形貌进行调控以提高其电致变色性能.为了保证薄...     

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...     

WO_3-NiO电致变色薄膜的制备与性能

以硫酸镍(NiSO_4)和钨酸钠(Na_2WO_4·2H_2O)为原料,采用低温化学浴沉积法在ITO导电玻璃上制备NiO和WO_3电致变色薄膜,并通过物理方法制备WO_3-NiO电致变色器件。本文探索了溶液的浓度和pH对薄膜沉积的影响。采用低温化学浴沉积法直接制备的薄膜为Ni(OH)_2。实验结果表明当溶液浓度为0.02～0.5 M,pH在9.6～11.6之间,均可以得到致密、均匀的Ni(OH)_2薄膜。其中,当硫酸镍浓度在0.05 M、pH调至11.3时能得到致密均匀且透过率高的氢氧化镍薄膜。该薄膜退火后可转化为NiO。当Na_2WO_4·2H_2O溶液浓度在0.02 M至0.06 M,pH为1.2时,能得到致密均匀的WO_3薄膜。此外,钨酸钠浓度在0.06 M且pH调至1.2时,得到致密均匀透过率高的WO_3薄膜。将NiO-WO_3薄膜组装成器件后光学调制为28%左右,能得到所需的电致变色器件。     

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.     

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.     

热蒸镀法制备WO_3薄膜及其电致变色性能

采用热蒸镀法在氟掺杂的锡氧化物(fluorine-doped tin oxide,FTO)导电玻璃衬底上沉积了一层WO3薄膜,运用X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等手段对样品进行表征,并运用紫外-可见光谱法表征了薄膜样品的电致变色性能.结果表明,该氧化钨薄膜在外加电压作用下,从褪色态(+0.9 V)到着色态(-2.0 V),颜色由淡蓝色变为不透明的深蓝色,光透过率(波长为632.8 nm)由~72%下降为~0%,光学调节幅度高达72%,光密度(optical density,OD)变化量达到3,着色/褪色响应速度分别为30/20 s,循环(-1.8 V/+0.8 V)30周期后变色性能保持良好,综合性能优于目前文献报道.由于该法制备的氧化钨薄膜电致变色综合性能突出,特别是光密度变化量大,在变色玻璃、智能窗户等环保节能领域将有广泛的应用前景.     

WO3-SiO2复合薄膜气致变色性能的研究

在室温下用溶胶-凝胶（sol-gel）法制备了WO     

WO_3薄膜的溶胶-凝胶法制备及其电致变色性能研究

以钨酸钠为前驱物,乙醇和聚乙烯醇(PVA)为添加剂,采用溶胶-凝胶法在FTO导电玻璃基质上制备了WO3电致变色薄膜,讨论了退火温度对薄膜响应时间的影响。通过扫描电子显微镜及X射线衍射仪对WO3薄膜结构进行了表征,利用电化学工作站对WO3薄膜的电致变色响应时间进行了研究。结果表明:在340℃下制备的WO3薄膜具有较好的循环可逆性,该薄膜着色响应时间为4.4 s,退色响应时间为0.52 s。     

WO3_SiO2复合薄膜气致变色性能的研究

在室温下用溶胶-凝胶（sol-gel）法制备了WO3-SiO2复合薄膜,通过改变氢气体积分数、催化剂浓度及热处理温度等实验因素,对薄膜的气致变色性能进行了测试,实验结果表明,将铂以K2PtCl4形式掺入WO3-SiO2混合溶胶中进行提拉成膜,经适当的热处理后可以获得性能稳定且具有良好气致变色性能的优质薄膜。     

氧化镍薄膜结构与电致变色性能的热处理效应

用电子束蒸发NIO粉末的方法在ITO导电玻璃上制备电变色氧化镍薄膜，并将薄膜置于200-500℃的空气环境中进行1h热处理．用XRD分析了薄膜的结构，用电化学方法测试了薄膜的电致变色性能．发现热处理对薄膜微观结构的影响较小，而对薄膜的致色效率及致色与消色态的速射率动态变化范围影响较大．分析了薄膜中电荷的输运机制，讨论了OH-离子电荷的注入位置