鎢青銅納米材料薄膜的制備和電致變色功能研究.pdf

1、電致變色屬于變色現(xiàn)象的家族，涉及可見(jiàn)光的選擇性吸收。在充電激勵(lì)下電致變色材料改變顏色并吸收可見(jiàn)光。電致變色現(xiàn)象長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)被認(rèn)為有希望用于商業(yè)顯示器件。但是其自身發(fā)展過(guò)程中暴露的幾個(gè)障礙妨礙了這個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。這些障礙中主要是電致變色材料的可逆性差以及開(kāi)關(guān)響應(yīng)遲緩。在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)和各種環(huán)境條件下材料的不穩(wěn)定性也妨礙了電致變色技術(shù)在顯示工業(yè)中的商業(yè)化。近來(lái)隨著材料，主要是納米材料的發(fā)展，解決這些問(wèn)題逐漸成為可能。 本論文以制備鎢青銅納米電

2、致變色薄膜為主要研究方向，利用低溫水熱法首先制備鎢青銅及其摻雜產(chǎn)物。組裝薄膜前，先利用膠體分散納米顆粒，使之表面吸附有特定的帶電離子。接著運(yùn)用層接層自組裝技術(shù)制備了鉬摻雜鎢青銅納米棒有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合薄膜(Mo0.05-HTB/PEI)、鐵摻雜鎢青銅納米棒和銅摻雜鎢青銅納米棒有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合薄膜。最后，隨著對(duì)膠體分散技術(shù)的掌握日益數(shù)量，我們成功地制備了鎢青銅納米棒/二氧化鈦納米顆粒(HTB/TiO<,2>)全納米材料無(wú)機(jī)電致變色薄膜。 通

3、過(guò)對(duì)上述薄膜的表征，我們發(fā)現(xiàn)，膠體分散的納米顆粒，在組裝薄膜的過(guò)程中基本保持了原有的物理和化學(xué)特性。自組裝薄膜的增長(zhǎng)線形均一。Mo0.05-HTB/PEI薄膜在室溫環(huán)境下顯示了良好的電致變色屬性，氧化態(tài)呈現(xiàn)透明狀，還原態(tài)呈現(xiàn)深藍(lán)色。薄膜具有響應(yīng)速度快，耐久度高，變色效率高等優(yōu)點(diǎn)。作為顏色擴(kuò)展研究而設(shè)計(jì)的過(guò)渡金屬摻雜鎢青銅薄膜，在保持與Mo<,0.05>-HTB/PEI接近的各種電致變色屬性的同時(shí)，顏色范圍大大擴(kuò)展，薄膜中增加了橙、黃等顏

4、色，鐵摻雜鎢青銅薄膜氧化態(tài)呈現(xiàn)橙色，中間態(tài)呈現(xiàn)淡藍(lán)綠色，最終還原態(tài)呈現(xiàn)深藍(lán)色；銅摻雜鎢青銅薄膜氧化態(tài)呈現(xiàn)黃綠色，還原態(tài)呈現(xiàn)深藍(lán)色。全納米材料HTB/TiO<,2>無(wú)機(jī)薄膜在氧化態(tài)呈現(xiàn)透明狀，還原態(tài)1呈現(xiàn)淡藍(lán)色，還原態(tài)2呈現(xiàn)深藍(lán)色，最終還原態(tài)呈現(xiàn)摻有藍(lán)色的深棕色。HTB/TiO<,2>薄膜在電致變色屬性上有進(jìn)一步的提高，各種指標(biāo)明顯高于之前研究的薄膜，在耐久度、抗腐蝕和高溫方面有長(zhǎng)足進(jìn)步。薄膜本身還具備表面抗反光特性，適合作為室外用大屏幕