水熱合成電致變色三氧化鎢

電致變色是指材料的光學性能(反射率、透過率、吸收率) 在外加電場作用下發生可逆的、穩定的顏色變化的現象。由於電致變色材料具有變色電壓低、顏色變化多種多樣、節能環保等優點，在智慧窗、汽車防炫目後視鏡、偽裝材料、電致變 色織物、資訊儲存和檢測、顯示器等領域有著廣泛的應用前景。

三氧化鎢(WO₃)是研究較為成熟的一種電致變色材料，其化學性質穩定、顏色變化美學效應好，但由於光學調製範圍小、變色速度慢、迴圈穩定差和著色效率低、顏色變化單一等缺點阻礙了其實際應用。在WO₃電致變色薄膜的製備方法中，水熱合成法是對設備的要求低、過程可控 而且成本低廉的理想薄膜製備方法。其三氧化鎢電致變色薄膜的製備過程包括：

(1)將FTO導電玻璃依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲清洗，每次清洗時間為20min， 吹幹待用；

(2)稱取0.25g鎢酸溶於15mL品質分數為30％的過氧化氫溶液中，再加入50mL去離子水，持續攪拌8h，形成初步溶膠後，繼續陳化24h得到所需粘度的鎢酸溶膠，然後將該鎢酸溶膠以3000rpm的速率旋塗在FTO導電玻璃上，旋塗時間為20s，再將該FTO導電玻璃在400℃ 下退火40min，得到帶有WO₃晶種層的FTO導電玻璃；

(3)稱取1.32g鎢酸鈉二水合物溶於18mL去離子水中，加入2.5mL3mol/L鹽酸溶液調節pH值為2左右，再加入1.056g硫酸銨和12mL乙二醇，持續攪拌30min，得到穩定的鎢前驅體溶液；

(4)將步驟(2)中帶有WO₃晶種層的FTO導電玻璃和步驟(3)中的鎢前驅體溶液一起置於50mL水熱反應釜中，FTO導電玻璃浸沒在鎢前驅體溶液中且FTO導電玻璃的導電面朝下放置，在180℃條件下水熱反應4h。反應結束後，取出的FTO導電玻璃上生長有WO₃納米線電致變色薄膜，將該薄膜用去離子水沖洗乾淨，然後在80℃烘箱中烘乾。

水熱合成法所製備的六方晶系WO₃納米線薄膜具有較大的孔隙率和比表面積，因而電致變色時離子和電子能注入的空間較大，導致超大的光學調製範圍(>70％)，而且若添加足夠多的醇類，其著色態基本能完全吸收大於620nm的光，能有效地阻隔太陽光的透過，這對於提高電致變色玻璃窗的節能、抗輻射能力和節能效果十分有意義。

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