聚噻吩/氧化鎢複合材料製備

電致變色現象指的是材料的顏色在外界電場下發生可逆變化的現象。由於電致變色材料在隱身材料、智慧變色薄膜等領域應用前景巨大，近年來越來越受到人們的重視。

三氧化鎢是過渡族金屬氧化物是最具代表性的電致變色材料，氧化鎢通常顏色單一、具有 較出色的化學穩定性和熱穩定性，在正負電壓轉化下能實現從透明到藍色的可逆變化，而且相較於其他的過渡族金屬氧化物，氧化鎢擁有更好的變色效率和穩定性且毒性較低。

但是三氧化鎢的變色回應時間很慢，通常需要幾十秒，因此限制了它的實際應用。相較於三氧化鎢，有機材料具有回應速率快的優點，但是顏色單一性不理想，且化學穩定性不好的特點，正好可以與氧化鎢相互補足，也因此，研究者一直致力於研究三氧化鎢與有機材料的雙複合體系來制取性能穩定，反應時間快的電致變材料。

聚3,4-乙撐二氧噻吩是一種常見的導電聚合物，在回應快速的同時它和氧化鎢同屬於陰極著色材料且著色態對可見光的反射波長和氧化鎢相近，兩者的結合不僅能大大縮短回應時間還能在對比度方面獲得巨大提升。獨特的具有晶體結構與形狀各向異性的氧化鎢納米棒和多孔結構聚噻吩增加樣品的活性比表面積，加速電子傳輸，顯著增強變色反應的動力學過程，從而提升材料的電致變色性能，聚噻吩/氧化鎢複合材料製備過程如下：

(1)將FTO導電玻璃依次置於裝有丙酮、乙醇、去離子水的燒杯中並分別超聲 10min，之後放在濾紙上用紅外燈烤幹；

(2)配製過氧鎢酸溶液：將1.25g鎢酸通過加熱攪拌溶於30mL去離子水中，然後向 其中添加10mL品質分數為30％的過氧化氫，攪拌至溶液澄清，然後用去離子水稀釋溶液至含鎢濃度為0.05mol/L，此稀釋後的溶液為過氧鎢酸溶液；

(3)配製前驅體溶液：將步驟(2)製備的過氧鎢酸11mL，乙腈44mL，去離子水11mL配 成混合溶液，，然後用6mol/L的鹽酸將混合溶液的pH調至1，配成前驅體溶液；

(4)將配製的前驅體溶液加入到高壓反應釜中，將FTO導電玻璃豎直浸泡固定於前驅體溶液中，將高壓反應釜加熱到180℃，保持12h，高壓反應釜的加熱速率為8℃/ min；

(5)將處理過的FTO導電玻璃作為工作電極，鉑絲作為對電極，Ag/AgCl電極作為參比電極，將高氯酸鋰和3,4-乙撐二氧噻吩單體溶於碳酸丙烯酯溶液中作為聚合電解液，先將工作電極浸泡在聚合電解液中8h，超聲20min，再施加0.6V電壓處理30秒，最後對工作電極進行恒電流沉積；其中，高氯酸鋰濃度為0.2mol/L，3,4-乙撐二氧噻吩單體濃度為 0.1mol/L，恒電流沉積的沉積電流為2.5mA/cm2，沉積時間為10s；

(6)將得到的產物用乙醇和去離子水分別漂洗後放在濾紙上用紅外燈烤幹，在FTO導電玻璃上得到緻密均勻的透明薄膜，即為聚噻吩/三氧化鎢納米棒電致變色材料。

合成後，氧化鎢和聚噻吩的有機/無機介面得到有效雜化，起到優勢互補的作用；兩種著色態顏色相近的陰極著色材料可同時進入著色態和褪色態，大幅提高電致變色材料的回應速度和迴圈穩定性。

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