三氧化鎢氣致變色的結構水分子模型(3)

經實驗發現結構水分子能夠較好的解釋氣致變色的著色過程，同樣它也能解釋氣致變色的褪色過程。氣致變色的著色和褪色過程是一個燃燒的放熱過程，WO3和Pt顆粒當催化劑的作用。其褪色過程的描述如下：當著色的納米線在空氣或者是氧氣的條件下，吸附在表面的O₂分子同樣在Pt納米顆粒表面發生了離化和轉移，轉移到WO₃納米線表面的O原子首先與吸附在表面的H反應形成羥基。然後隨著O原子的不斷轉移，O原子在納米線表面通過捕獲自由的電子形成O^2-。隨著納米線內載流子濃度的減少，局域在氧空位附近施主能級上電子變得不穩定。當這些施主能級上的電子被吸附氧原子俘獲並局域在納米線表面時，與氧空位鏈結的W原子的價態會從W⁵⁺重新變成W⁶⁺，從而引起局域在附近的結構水分子的不穩定。最後，結構水分子分解成H⁺和O粒子。一方面，H⁺擴散到納米線的表面與表面吸附的O離子結合形成水分子，吸附到空氣中。另一方面，O離子填補了氧空位，使材料物質結構回復到了著色前的WO₃結構，完成了三氧化鎢納米線薄膜的褪色過程。

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