钨酸锌纳米复合薄膜

所谓电致变色是指在外加电压或电场的作用下,材料颜色或透过率发生稳定可逆的变化。目前,电致变色材料被认为是最有应用前景的智能材料之一,在智能节能窗(smart window)、汽车防炫后视镜、电致变色显示 器等方向具有巨大的潜在应用价值。

在众多的电致变色材料中,氧化钨作为最常见的无机阴极电致变色材料,具有廉价无毒性能优越稳定等优点,受到广泛关注。一般氧化钨薄膜的制备方法包括化学气相沉积法、射频溅射法、溶胶凝胶法等,这些方法制备的纯氧化钨薄膜往往由于结构比较致密,化学活性较低,其中离子或电子的迁移受到影响,往往光谱调制幅度不高,响应时间较长,变色效率不高。

钨酸锌纳米复合薄膜图片

小尺寸的纳米晶和无定形氧化钨复合形成具有镶嵌结构的纳米晶/氧化钨体复合薄膜, 纳米晶在氧化钨基体中形成镶嵌结构,可以在薄膜中形成异质结,具有纳米复合效应,增强氧化钨的电致变色性能。这种电致变色复合薄膜材料的合成具体步骤如下:

步骤(1):将0.5g可溶性ZnO纳米晶粉末超声分散溶于10mL水,形成ZnO纳米晶水溶液;

步骤(2):将2g偏钨酸铵加入前述所得ZnO纳米晶水溶液中,超声处理得到复合溶液;

步骤(3):前述所得复合溶液中依次加入3mL乙醇和2mL PEG600,超声处理;

步骤(4):利用旋涂仪将步骤(3)所得溶液旋涂在清洗后的ITO基板上;旋涂转速为 500r/min匀胶时间5s,接着转速3000r/min匀胶时间20s;

步骤(5):将步骤(4)制得的湿膜先在空气气氛中热处理,热处理温度为350℃,保 温时间为60min,制得钨酸锌纳米复合薄膜。

制备而成的钨酸锌纳米复合薄膜呈纳米晶镶嵌结构。钨酸锌纳米复合薄膜的电致变色光谱调制性能在 633nm处的光谱调制幅度为54%。氧化锌-钨纳米晶复合薄膜的电致变色着色时间为10.8s,褪色时间为2.6s,表现出优异的电致变色光谱调制性能以及更快的电致变色响应速度,可应用在电致变色智能调光玻璃领域。

 

 

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