氧化钨电致变色薄膜低成本工艺

当对材料施加电压时，材料所表现出来的具有可逆颜色变化的现象称为电致变色，电致变色材料包括有机材料和无机材料，无机材料由于其良好的循环稳定性而备受关注，三氧化钨就是无机材料中的代表物质。

目前制备大面积氧化钨电致变色薄膜大多采用磁控溅射，但是存在许多问题：一是成本昂贵，能耗较大。一台连续式的磁控溅射仪动辄上千万，且耗电量大。二是磁控溅射制备的氧化钨薄膜过于致密，不利于变色过程中锂离子的嵌入与脱出，存在响应时间过长、能源利用率差等问题。

如何通过简单廉价的工艺制备大面积、微观结构疏松多孔的电致变色薄膜，是工程化过程中亟待解决的问题。为此，有研究人员提出一种丝网印刷钼掺杂氧化钨纳米结构电致变色薄膜的制备方法，所制得的薄膜结构疏松多孔，有利于电致变色过程中电解质离子的嵌入与脱出，具有响应时间短，变色速度快等优势，其过程如下：

1、将5g钨酸溶于60mL 30％的过氧化氢中，油浴加热至95℃，搅拌至得到澄清溶液，在所得澄清溶液中加入1.44g氧化钼、70mL乙二醇和70mL的去离子水，将油浴锅升温至 120℃，冷凝回流10小时，即得到纳米氧化钨溶胶，后以10000rpm的离心转动20min，倾倒去上层清液，后分别采用离子水和乙醇对沉淀物进行洗涤；

2、在室温下，将乙基纤维素溶解在乙醇中，乙基纤维素与乙醇质量比为1：10，搅拌得到澄清透明的溶胶，取15g所得溶胶并加入12g松油醇和3g钼掺杂的氧化钨纳米溶胶，在 90℃下旋转蒸发有机溶剂，制备得到钼掺杂氧化钨纳米浆料；

3、将ITO或FTO导电玻璃分别用洗涤剂、去离子水、丙酮、乙醇分别超声15分钟,用 烘箱烘干，温度为70℃，用等离子体仪对ITO或FTO导电玻璃进行表面活性处理，工作功率为 200w，时间为5min，控制工作时氧气的压强变化顺序为120Pa、40Pa、90Pa、68Pa，取前述制备 的1g钼掺杂氧化钨纳米浆料，采用刮涂法将其均匀地附着在ITO或FTO导电玻璃上，接着用 马弗炉对其进行热处理，设置马弗炉的温度为450℃，保温时间为2h，自然冷却得到钼掺杂 氧化钨纳米结构电致变色薄膜，薄膜厚度50nm。

丝网印刷钼掺杂氧化钨纳米结构电致变色薄膜的制备方法是基于冷凝回流法制备的钼掺杂氧化钨纳米溶胶，是一种简单便捷的制备大面积电致变色层的 方法，钼掺杂氧化钨薄膜经过热处理后，由于有机物的挥发会产生疏松多孔的微观结构，有 利于变色过程中离子的嵌入与脱出，用丝网印刷制备钼掺杂氧化钨薄膜，有利于解决电致 变色智能窗产业化中遇到的关键问题，有利于大幅减小企业的生产成本，有望在电致变色智能窗的工程化中得到推广。

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