三氧化钨碳纳米管复合薄膜

碳纳米管的结构比较特殊是由类似于石墨的六边形网络所组成的管状物。独特的纳米中空结构、封闭的拓扑构型级不同的螺旋结构等使其具有大量的特殊的优异性能,如导电性好、耐热、机械强度比较高、耐腐蚀、有自润滑性和生物相容性等。这些优异特性使得碳纳米管在复合材料、储氢材料、催化剂材料等方面有着巨大的应用前景。

三氧化钨碳纳米管复合薄膜图片

三氧化钨是一种过渡金属氧化物,三氧化钨与碳纳米管的复合材料在气体传感器、光触媒、电致变色器件等领域具有广阔的应用前景。只是目前,碳纳米管氧化钨复合材料制备仍有不足,主要表现在:1)氧化钨的晶体结构不可控,无法得要不同形态的的氧化钨晶体;2)不能大批量制备,且需要的步骤较多;3)碳纳米管的宏观结构不可控。针对现有技术的不足,有学者制备一种氧化钨碳纳米管复合薄膜,其过程如下:

从可拉膜的碳纳米管阵列中拉出碳纳米管有序薄膜,把多层方向相同的碳纳米管薄膜平铺在2cm×5cm大小的支架上上。参阅图1,把平铺有碳纳米管薄膜的支架放在装有W(ph)6的容器上面,并放入2英寸的水平是管式炉中。然后,开始对炉子加热,当炉温升到300℃时,反应30Min之后停止加热,让炉子自然冷却,当炉温降到室温后,从炉中取出支架,获得取向一致的多层氧化钨碳纳米管核壳结构复合材料。

把上述三氧化钨-碳纳米管包裹结构的纳米管薄膜材料用于电致变色实验,溶液采用1M HClO4溶液,工作电极为氧化钨碳纳米管复合材料、参比电极为Ag/AgCl电极、对电极为铂片,给予WO3/CNT复合薄膜工作电极施加-1V电压,薄膜变蓝;然后对WO3/CNT电极施加1V电压,薄膜又变回初始的状态。

上述制备三氧化钨碳纳米管复合薄膜的方法,可通过调节碳纳米管薄膜的尺寸结构调节复合材料的尺寸和取向,能很好的取代基于ITO、FTO等昂贵导电基底材料的电致变色材料,并具有节约成本、柔性,半透明等特点。

 

 

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