水合氧化钨纳米电致变色薄膜

电致变色是指对材料施加电压时，材料具有可逆变化的颜色。能够基于电化学氧化还原反应而发生光学性质(例如，颜色)可逆变化的材料被称为电致变色材料。氧化钨由于其优异的电致变色性能成为电致变色的研究热点。

近年来，随着水热技术制备纳米材料的发展，研究者希望能通过水热方法制备纳米结构的电致变色薄膜来提高其电致变色性能。尽管这些纳米结构的氧化钨薄膜的电致变色性能有所提高，但在实际应用中还存在工艺复杂、效率低，利用率差等问题。究其原因就是纳米薄膜的制备都需要在FTO表面涂覆一层氧化钨晶种层，正是因为晶种层的存在，晶种层细小的纳米晶中的晶界会阻碍电子传输，降低传输效率，从而影响其着色效率，因此有学者认为，在导电玻璃基底上直接生长纳米结构的氧化钨薄膜有望突破现有电致变色薄膜材料的技术瓶颈。

为解决的技术问题，有学者采用一种自晶种生长的鸟巢状水合氧化钨纳米电致变色薄膜的制备方法，其操作过程具备以下内容：

将FTO导电玻璃依次浸入洗洁精、去离子水、丙酮和乙醇中各自超声洗涤15分钟，烘干备用。称取5g钨酸溶于60mL过氧化氢中，加热至95℃，待钨酸完全溶解后冷却得到透明溶胶；将透明溶胶用去离子水稀释至200mL，取其中10.5mL透明溶胶、3.5mL盐酸(3mol/L)、10.5mL去离子水、31.5mL乙二醇倒入水热釜中，将FTO导电玻璃浸入水热釜，120℃保温2小时，最后自然冷却至室温，取出FTO导电玻璃，用水和乙醇依次清洗后烘干即可。所制得薄膜为正交晶相的WO₃•_0.33H₂O，从所制得水合氧化钨薄膜的扫描电镜照片可以看出该薄膜具有由二维纳米片组成的鸟巢状形貌。

将所制得的水合氧化钨纳米结构薄膜的电致变色性能，用三电极系统结合电化学工作站和固体紫外可见分光光度计来测定制得的水合氧化钨纳米结构薄膜的光透过率变化和电致变色响应速度，并计算着色效率。结果表明：当施加不同负压时，水合氧化钨纳米结构薄膜的蓝色逐渐加深；当施加正压时，水合氧化钨纳米结构薄膜便会发生退色现象；薄膜的透光率在400～900nm波段有着明显的变化，在λ＝632nm处达到了40.8％和57.6％；具有较高的变色速度及着色效率，这是因为其独特的纳米结构既缩短了离子在薄膜中的扩散路径，又使其活性表面能够被充分利用，从而能有效地提高薄膜的着色效率。

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