纳米氧化钨电子注入效应

纳米氧化钨的电致变色是一种电子注入效应。氧离子在纳米氧化钨中具有导电作用。当靠近负电极的一个氧离子离开原来的位置，相应的钨离子变成高活性的离子。

高活性的钨离子可以获得一个电子而被还原，低价钨离子的出现使得纳米氧化钨变色。靠近电极的离子可以把它获得的电子传给相近的离子，并重新从电极获得电子。这个过程不断进行，使得纳米氧化钨的颜色从负极到正极不断变色。退色是因为低价离子失去电子重新变为高价，相当于是上面过程的逆反映。

常规的氧化钨块材没有电致变色现象，而纳米氧化钨块材如上所述，有明显的电致变色效应。这是由于纳米材料具有的表面效应，使得处于晶粒表面的氧离子可以在纳米氧化钨中迁移，钨离子与常规纳米氧化钨中的相比具有更高的活性，在外加电场作用下可以与电子结合或分离，因此纳米氧化钨可以随外加电压而变色。而常规氧化钨块体纳米氧化钨中，氧离子不能迁移，钨离子没有足够大的活性，所以纳米氧化钨不能变色。纳米材料与常规材料在尺度上的差异，导致了物理性能的巨大变化，显示出纳米材料的新颖性能。

纳米氧化钨块材显示出常规材料不具有的电致变色特性。结构分析表明纳米氧化钨的显微结构和相结构没有发生明显改变。变色的物理机理是电子注入到材料之中，使一部分高价钨离子变为低价，从而导致材料颜色的变化。由于可以通过简单地改变电压极性的方法来实现着色/退色状态的改变，而且变色不会对材料的结构和外观等产生影响和破坏，因此纳米氧化钨块材的电致变色效应可能导致一些新的应用。