二氧化鈦電致變色薄膜的改性制備及其電致變色性能研究.pdf

1、電致變色(EC)被定義為通過電化學氧化或還原引起穩(wěn)定色彩的可逆變化的現(xiàn)象。電致變色材料是指具有電致變色性能的材料，可以分為無機電致變色材料和有機電致變色材料。電致變色器件一般是由五部分組成:透明導電層/電致變色層/離子導體層/對電極/透明導電層。電致變色器件的功能主要表現(xiàn)為透射可調(diào)、反射可調(diào)、信息顯示，對應的用途大致可以分為智能窗、汽車防眩后視鏡、電致變色顯示器等。
　　本課題以鈦酸四丁酯和水為原料、乙醇為溶劑、醋酸和硝酸為螯合劑

2、，利用溶膠-凝膠法在ITO玻璃襯底上成功制備了具有電致變色性能的TiO2薄膜以及一系列La、Nd、Bi摻雜TiO2薄膜。采用TG-DTA、XRD、XPS、電化學工作站、紫外-可見分光光度計等手段研究TiO2粉末和薄膜的結(jié)構(gòu)、組成、電化學性能以及光學特性。結(jié)果表明:
　　TiO2干凝膠分別進行400℃、500℃、600℃的焙燒溫度處理均形成銳鈦礦相TiO2，且溫度越高對應其晶體發(fā)育越完全;La、Nd、Bi摻雜TiO2，由于金屬離子進

3、入TiO2晶格中，使得TiO2八面體的鍵角和鍵長發(fā)生較大畸變，增加了TiO2八面體排列的無序性，造成晶體非晶相程度提高。
　　鈦酸四丁酯的體積分數(shù)為12％時，對應其薄膜的電致變色性能最為優(yōu)異，體積分數(shù)高于或者低于12％時，薄膜的電化學性能均有所降低。鍍膜層數(shù)對循環(huán)伏安曲線的峰形以及峰位置僅有略微影響。當熱處理溫度為400℃和500℃時，TiO2薄膜具有優(yōu)異的電化學性能，但400℃熱處理的薄膜與ITO玻璃表面黏著力較差。