氧化钨薄膜的电致变色性能的比较

氧化钨（WO₃）薄膜能够在透明和蓝色状态之间的快速切换。这些都是中孔结构和相互连接的纳米晶石相的反作用。Deepa等对溶胶衍生的非晶态和纳米晶态氧化钨薄膜的电致变色性能进行了比较。通过浸渍技术，原始的乙酰化过氧化钨溶胶加上和不加4wt%的草酸脱水剂（OAD）分别产生了纳米晶态和非晶态的WO₃薄膜。

两种薄膜都观察到锂插入后的带隙扩大，这是伯斯坦-莫斯效应的反响，也报告了着色后发生的结构变化。Srivastava等合成了具有假立方体三棱柱纳米棒和纳米颗粒的溶胶-凝胶衍生氧化钨薄膜，使用乙酰化过氧钨酸作为前体材料，采用溶胶-凝胶浸渍路线，然后进行热处理。负责形成纳米棒的动力学机制也已被阐明。

（图片来源：Dilek Evecan and Esra Zayim/Current Applied Physics）

据报道，纳米棒和颗粒都呈现出假立方体的晶体结构。Jiun-ChanYang等采用基于溶液的方法合成了高效的WO₃传感电极，用于高温电位计NOx传感器。电极纳米结构以及电极-电解质界面上的物种对电化学传感器的灵敏度、反应和恢复时间有很大影响。

据报道，基于YSZ的具有WO₃传感电极的氮氧化物电位传感器在提高灵敏度方面表现出了相当大的前景。纳米结构的WO₃薄膜是由十二烷基硫酸钠-氧化钨聚集体在电极-电解质界面上的自组装而产生的电化学薄膜。在250和500摄氏度下退火的薄膜观察到较差的颜色漂白率，这归因于孔隙收缩、高密度和结晶性。

Deepa等比较了旋转涂层和浸渍涂层的电致变色氧化钨薄膜，并研究了结构、形态、光学和电化学性能。他们发现循环浸渍薄膜在太阳区和光区有更高的传输调制和着色效率，更快的开关速度，更高的电化学活性以及电荷储存容量方面有更高的性能。

浸渍膜可以承受2500次颜色漂白循环，而旋涂膜只能承受1000次。浸渍膜更好的循环稳定性是最佳含水量、孔隙率和晶粒尺寸之间平衡的结果，这暗示了它在电致变色窗方面的应用潜力。Deepa等研究了草酸脱水对光学和电化学性能的影响，研究对象是溶胶-凝胶衍生的无定形电致变色的WO₃薄膜。

（图片来源：Dilek Evecan and Esra Zayim/Current Applied Physics）

参考资料：V Hariharan, B Gnanavel, R Sathiyapriya, V Aroulmoji. 关于氧化钨(WO₃)及其衍生物在传感器应用中的回顾. International journal of advanced Science and Engineering, Mahendra Publications, 2019, 5, pp.1163 - 1168. ff10.29294/ijase.5.4.2019.1163-1168ff. ffhal-03093589

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