気変色のメカニズムの研究の方面で、XRD回折の技術とRaman分光の技術を採用して三酸化タングステンナノワイヤーフィルムの着色前後の結晶構造の変化とW-Oキー振動モードの変更を研究した。実験を通して発見して、水素イオンと電子の二重注入モードは新たな四方晶相のWO3-x・H 2 Oの出現を引き起こす。同時に、W-Oキー振動モードの明らかな変化につながる。これらの実験の結果の研究を通して空席の酸素と水の分子は共存してナノワイヤー体内の気変色メカニズムの模型を出した。

WO3ではWO6六面体構造の中で、注入のH +がO2の近くに吸着し、注入のe –はWO3の伝導帯の底の局地状態に充填した。W6 +はW 5 +に変化をつながる。そして、シェル構造で中の6つの酸素はH＋を吸収するかもしれない。いったんその中のOはH +を吸着するになると、W-Oの役割を弱め、Oがもっと活躍して、再びH +を吸着しやすい。そして、構造水（H2O）分子を形成する。また、W-Oは弱化にとともに、構造が再構成を発生し、WはOの方向に移動され、W-Oキーが伸びて、一方のW-Oキー長が短縮する。この時W-Oの作用を強めることができて、またH＋を吸着しにくい。熱や光の作用の下で、水の分子構造がOの席を抜けやすく、酸素の空位を生み出す。このモードではW-Oキー長の伸縮変化が着色の過程の中でRamanスペクトルの変化の法則を見事に解釈する。

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三酸化タングステンの物価状態の変化が激しく、酸素の含有量は確定しにくい、構造相変化と電学の性質が復雑などの原因なので、違い晶型WO3-Xの光触媒の性質はずっと確定できない。大量の研究を経て、違い原料と違い調製の方法が合成するのWO3-X構造と光触媒は水析酸素性能を分解するの連絡が密接である。

まず、APT原料をとして固相法と焼結法で調製するWO3-Xの光触媒を分析する。それは主に片流れ相組成である。処理の温度が600℃で、処理の時間ｇは4時間で、6万相WO3-Xを現れて、酸素指数は2.44で、光分解の水析酸素が最高だ。そして、365nmの紫外線の燈に照らされ、酸素の速度は148.8umol/L/hO2である。また、H2WO4を原料に運用すると固相焼結法で調製するWO3-X光触媒を比較する。この方法を応用して、調製のWO3-Xの光触媒は皆片流れ相が、温度は光触媒の分解水の性能に影響が大きくない。

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XRD-600回折計を採用して違い方法に調製のフィルムの構造の形態を分析する。違い温度で焼きなまし処理の三酸化タングステンフィルムのサンプルの形態は違い。

ゾルゲル法とマグネトロンスパッタ法に比べて、調製の三酸化タングステンフィルムは焼鈍前で光の透過率に似ている。300℃以上焼きなまし処理後で、フィルムのサンプルの光の透過率が低下し、アニーリングの温度が高いほど、光の透過率が低いほど。350℃以下焼きなまし処理の三酸化タングステンフィルムサンプルは非晶質である。そして、350～400℃の範囲内で、フィルムのサンプルは非晶質から結晶状までの変化に完成しつつである。また、400℃以上で焼きなまし処理後、基板も結晶回折峰を生じた。三酸化タングステンフィルムの構造形態と光学的性質とそのガス敏性能に大きな影響がある、例えば非晶質構造のフィルムは相対に脆く多孔があり、吸着のガスにいい。水素の感度は晶質構造のフィルムがより高いかもしれない。だから、この研究の結果は研究の水素敏の性能に一定の指導作用がある。

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マグネトロンスパッタ法とゾル・ゲル法は調製の三酸化タングステンに比べて、それらの光の透過率の差異は大きくない。しかし、マグネトロンスパッタスペクトルの山穀は更に明らかで、すなわちマグネトロンスパッタ法で制備のフィルムは異なる波長光の吸収の違いがゾルゲル法で調製の三酸化タングステンフィルムより大きい。

ゾルゲル法は焼鈍の前後で異なる温度の下の透過スペクトルを分析する。ゾルゲル法で調製したの三酸化タングステンフィルムに対して、アニーリングの温度が高いほど、フィルムの光の透過率が低いほど。300℃下でアニーリング30min後、フィルムの光透過率は平均10％を下落し、山穀の波長の位置に紫外線バンド移動するの現象がありが、明らかではありません。380℃で焼鈍後フィルムの光の透過率は20％～25％を低下し、偏赤外部分の光の透過率低下で特に著しい。山数は変わらない、山穀の光透過率んの差がより小さい。400℃下焼鈍後で、フィルムの光透過率は25％～30％に下落し、偏赤外部分の光の透過率の下では特に著しい。

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WGZ-8複光束紫外の可視分光光度計を運用してフィルムの光の透過性の分析を行って、入射光の波長の範囲は200～800nmで、光の透過率は0 %～150 %である。ゾルゲル法を運用して、調製したの三酸化タングステンフィルムの透過スペクトルは最大な透光率と相応の波長は85.3%、556nmである。山と穀は350～600nm波長の範囲内である。そして、山穀の所の光透過率の差は4.4％で、300nmの波長の範囲内で透光率ほぼゼロである。しかも、マグネトロンスパッタ法で三酸化タングステンの透過スペクトルを調製するのは最大な透光率と相応の波長範囲は90.1%、572～582nm、山穀が350～650ｎｍの波長である。山穀に光の透過率の差は約21.2 %である。2本の線に比べて、2つの方法で調製しうた三酸化タングステンフィルムの光の透過率の違いは大きくないことを見抜くことができる。

マグネトロンスパッタ法で調製のフィルムの温度が450℃の時に、フィルムの光透過率は平均約8～10％を下落し、プロファイルとピークはほとんど変化していない。アニールの温度が500℃の時に、フィルムの光透過率は平均約8％を下落し、ピークとプロファイルはあまり変わらない。

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磁気空のスパッタリング法を通して三酸化タングステンナノフィルムを調製する。その平均の粒度径は100nmより小さい。三酸化タングステンナノフィルムの大きさと磁気射条件と処理温度に関する。研究者の実験を経て発見して、スパッタリングは三酸化タングステンナノフィルム時、スパッタガス量と割合はガス敏特性をを高めるが大切な影響を持つ。

XPSの分析を通じて分かて、スパッタ混合ガス（O2/Ar）の割合が違うけど、W4f/2とOlsの結合は変化なく、それが35.5eVと530.6eVである。そして、WO3ナノフィルムは化学計量の変化を起きていない。しかし、O2の分圧の違うによって、WO3ナノフィルムのマイクロ構造が大きく変化がある。この現象は団欒の減少で解釈することができる。つまりO2の分圧が増えた時、結晶の粒径が小さくなる。しかし、もしO2の分圧は50％より大きく、空隙率の低下につながて、オリジナルの感度も低下する。この説明はベストスパッタリング混合割合は1：1である。だから、スパッタ混合ガス（O2/Ar）の比は1：1時、直流反応マグネトロンスパッタ法を採用して三酸化タングステンナノフィルムを調製するのはガスの鋭さが最高だ。

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実験を経て、マグネトロンスパッタ法で調製するの三酸化タングステンナノフィルムは二つの熱処理をして調製したWO3ナノ膜の性能をより安定する。だから熱処理の温度はWO3ナノフィルムの調製が重要な影響がある。

基片にスパッタリングのフィルムは最初に無定型の構造で、いかなるガスもない敏感ので、フィルムを熱処理が必要する。熱処理を後にフィルムは多結晶構造で、安定性が改善する。

実験を通して発見したのは熱処理の温度300℃の時に、サイズが20～70nmのWO3のナノ結晶のフィルムを生成して、更に600℃を経て熱処理は性能が良いナノフィルムを得られる。熱処理は300℃以上で時、平均の粒度と裂けサイズも増加で、感度が低下させる。だが、二つの熱処理はその現象を避けることができる。しかも、実験を通して第二の熱処理は600℃の条件で処理してフィルム粒径が大きくなったり割れの出現を発見しない。これ見ると、二つの熱処理法で調製したの三酸化タングステンフィルムは高温で調製したのフィルムの性能がより良いことである。

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三酸化タングステンの電界変色フィルムは現代社会に広く使われるので、その性能を高めてその広範な使用が重要な作用がある。三酸化タングステンの電界変色の応答性能を高めるのはイオンが材料内の拡散と輸送時間を短縮する。しかも、ゾルゲル法とマグネトロンスパッタ法を運用するのほか、研究が深く入るにとともに、今はたくさんの調製方法が三酸化タングステン電界変色フィルムを高めいるに大きく改善がある。例えばフィラメント化学気象堆積法で電界変色のフィルムを調製する。

三酸化タングステンの電界変色の応答時間はイオンあるいわ電子によって材料内部の拡散、輸送のスピートに決まる。イオンのサイズは電子より大きくから、イオンの輸送と拡散は全体の電界変色の過程の中で最も緩やかなコーナーである。だから、三酸化タングステンの電界変色の応答性能を高めるのはイオンが材料内の拡散と輸送時間を短縮する。

イオンは注入/抽出の速度を抑えるの要素が主に二つである。一方、イオンの拡散の係数である。次はイオンの拡散のルートである。研究が深く入るに従って、、現在WO3フィルムの高速応答性能を高めるのは、主からWO3フィルムのミクロ構造を変化に着手する。例えばゾルゲル法を利用してWO3・H 2Oを調製する。（WO4）2の週りに水の分子を取り囲むので、活性のイオン（H +、Li +）がより拡散しやすい。それによってそれなりの時間を短縮する。電界変色メカニズムはイオン、電子双注入/抽出電界の変色薄膜ので、アップフィルムの表面積をフィルムの電界変色性能を高めることができる。実験を表明し、三酸化タングステンフィルムの安定性と応答速度も大きな向上がある。

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三酸化タングステンは過渡の金属酸化物の一つとして、優れた光変色材料である。研究を通じてそれが紫外光に照らされてブルーになる。それが光情報の保管と光記録を応用することができる。光変色は化合物Aが波長λ1光の照射を受けて場合は、特定の化学反応は構造とスペクトル性能が違いの成品Bを生成する。しかも、波長がλ2の光の照射あるいわ熱の作用の下で、Bは可逆で化合物Aを生成する。

この工芸の基本的な特徴は：A、Bは一定の条件の下でも安定で存在して、しかも色や視差が著しく違う。 A、Bの間の変化は可逆である。エネルギーはWO3禁制帯幅光のサンプルにより大きく時、電子の正孔対はすぐ発生して、光生電子はWO3の電子伝導バンドに入って、隣のW6 +と結合してW 5 +を生成する。これと同じ時間生正孔がサンプルと表面吸着水の分子を反応することができて、弱体化水の分子のH-Oキーは水の分子の分解を引き起こし、陽子を生産する。生成の陽子はWO3に入って、ブルーH2WO3タングステンをけいせいする。

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