氧化鎢電致變色薄膜低成本工藝

當對材料施加電壓時，材料所表現出來的具有可逆顏色變化的現象稱為電致變色，電致變色材料包括有機材料和無機材料，無機材料由於其良好的迴圈穩定性而備受關注，三氧化鎢就是無機材料中的代表物質。

目前製備大面積氧化鎢電致變色薄膜大多採用磁控濺射，但是存在許多問題：一是成本昂貴，能耗較大。一台連續式的磁控濺射儀動輒上千萬，且耗電量大。二是磁控濺射製備的氧化鎢薄膜過於緻密，不利於變色過程中鋰離子的嵌入與脫出，存在回應時間過長、能源利用率差等問題。

如何通過簡單廉價的工藝製備大面積、微觀結構疏鬆多孔的電致變色薄膜，是工程化過程中亟待解決的問題。為此，有研究人員提出一種絲網印刷鉬摻雜氧化鎢納米結構電致變色薄膜的製備方法，所制得的薄膜結構疏鬆多孔，有利於電致變色過程中電解質離子的嵌入與脫出，具有回應時間短，變色速度快等優勢，其過程如下：

1、將5g鎢酸溶於60mL 30％的過氧化氫中，油浴加熱至95℃，攪拌至得到澄清溶液，在所得澄清溶液中加入1.44g氧化鉬、70mL乙二醇和70mL的去離子水，將油浴鍋升溫至 120℃，冷凝回流10小時，即得到納米氧化鎢溶膠，後以10000rpm的離心轉動20min，傾倒去上層清液，後分別採用離子水和乙醇對沉澱物進行洗滌；

2、在室溫下，將乙基纖維素溶解在乙醇中，乙基纖維素與乙醇品質比為1：10，攪拌得到澄清透明的溶膠，取15g所得溶膠並加入12g松油醇和3g鉬摻雜的氧化鎢納米溶膠，在 90℃下旋轉蒸發有機溶劑，製備得到鉬摻雜氧化鎢納米漿料；

3、將ITO或FTO導電玻璃分別用洗滌劑、去離子水、丙酮、乙醇分別超聲15分鐘,用 烘箱烘乾，溫度為70℃，用等離子體儀對ITO或FTO導電玻璃進行表面活性處理，工作功率為 200w，時間為5min，控制工作時氧氣的壓強變化順序為120Pa、40Pa、90Pa、68Pa，取前述製備 的1g鉬摻雜氧化鎢納米漿料，採用刮塗法將其均勻地附著在ITO或FTO導電玻璃上，接著用 馬弗爐對其進行熱處理，設置馬弗爐的溫度為450℃，保溫時間為2h，自然冷卻得到鉬摻雜 氧化鎢納米結構電致變色薄膜，薄膜厚度50nm。

絲網印刷鉬摻雜氧化鎢納米結構電致變色薄膜的製備方法是基於冷凝回流法製備的鉬摻雜氧化鎢納米溶膠，是一種簡單便捷的製備大面積電致變色層的 方法，鉬摻雜氧化鎢薄膜經過熱處理後，由於有機物的揮發會產生疏鬆多孔的微觀結構，有 利於變色過程中離子的嵌入與脫出，用絲網印刷製備鉬摻雜氧化鎢薄膜，有利於解決電致 變色智慧窗產業化中遇到的關鍵問題，有利於大幅減小企業的生產成本，有望在電致變色智慧窗的工程化中得到推廣。

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