低维纳米尺度无机/有机杂化薄膜的控制生长与电致变色性能研究
发布时间：2020-12-08 01:37
电致变色材料是一种可以通过施加低电压信号（<5 V）来对材料的光学吸收、透过或者反射性能实现可逆调制的功能材料,在智能显示、节能窗、防眩镜以及主动隐身技术等领域具有重要的实际应用价值和理论研究意义。电致变色材料通常可分为有机电致变色材料和无机电致变色材料,两类材料各有优缺点。在本论文中,作者通过水热合成、磁控溅射与原位电聚合相结合的实验手段在纳米尺度合成了共轭导电聚合物聚（3,4乙烯二氧噻吩）（PEDOT）/氧化石墨烯（GO）纳米结构、氧化钨纳米结构、聚（3,4乙烯二氧噻吩）/氧化钨（WO3）有机/无机纳米杂化结构,并对所获得材料的形貌、微观结构、表面化学状态和电致变色性能进行了系统研究和比较分析,主要研究结果如下:（1）在论文第三章讲述了采用一步聚合法且不添加表面活性剂的前提下在氧化石墨烯表面合成了尺寸在15-20 nm左右并且具有良好分散性的PEDOT纳米颗粒,获得了PEDOT/GO杂化纳米材料。系统研究了PEDOT/GO杂化纳米材料的制备参数与微观形貌、表面化学状态以及电致变色性能之间的关系。实验结果表明经过氧化石墨烯杂化后的PEDOT/GO薄膜具有极...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电致变色现象示意图
图 1.2 WO3晶体结构示意图Fig 1.2 The crystal structure of WO33材料主要分为非晶态和晶态两种结构。其中完全满足化学计量比的构应为变形的钙钛矿结构，即在 ABO3钙钛矿结构中出现 A 阳离子6八面体，W 原子位于由 6 个 O 原子包围的八面体中心。大多数 W键性质，少部分 W-O 键具有共价键性质，如图 1.2 所示[16-18]。室温3薄膜大多为非晶态薄膜且容易变成多晶薄膜。非晶态 WO3和多晶发生电致变色反应，但两者的调制方式不同，在循环性能和颜色变存在差异。一般认为非晶 WO3薄膜的光谱变化主要受光吸收的调节主要集中在近红外波段；而多晶 WO3薄膜光谱变化则主要受光反射来说多晶 WO3薄膜具有更稳定的可逆性而非晶态 WO3薄膜具有变点。Lee 等人将电泳沉积技术应用于水热合成的晶体 WO3纳米棒上，由于氧化层的多孔结构 WO3纳米棒的着色褪色时间分别是 28.8 sang 等人在钨箔上合成了树状 WO3薄膜，每个纳米树由纳米片分支
图 1.3 不同物相结构的 MoO3结构示意图：A（正交相）;B（六方相）;C（单斜相）Fig 1.3 Schematic diagram of MoO3structure with different phase structure: A Orthogonalphase;B Hexagonal phase;C MonoclinicMoO3是又一种典型的阴极无机电致变色材料，在其基本晶体结构单元中 Mo原子位于由 6 个 O 原子组成的八面体的中心，但它的八面体扭曲，MoO3薄膜主要包括单斜四方相、六方相以及四方相，四方相是这三种晶体结构中热力学最稳定的，具有层状结构，其中 MoO6在同一方向是共边连接，在另一个方向上使用了共同的顶点连接，层间范德华力较弱，另外中间有很大的间隙有利于阳离子插层从而使得该物质具有良好的电化学性质。MoO3的另外两个相处于亚稳态。MoO3薄膜的记忆效应比 WO3薄膜的记忆效果更持久，但是它的光学调制范围不大，循环性能不佳，褪色速度较慢，能在淡灰色和蓝紫色之间变化[23-28]。1.3.1.3 二氧化钛TiO2是一种常见物质，主要由金红石型、锐钛矿型和板钛型三种结构。其中金红石型的稳定性最好，即使加热到很高的温度也很难发生分解和晶型转变。锐钛矿型通过在薄膜中嵌入质子而显现出电致变色特性，颜色一般在无色和蓝色或
本文编号：2904224
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电致变色现象示意图
图 1.2 WO3晶体结构示意图Fig 1.2 The crystal structure of WO33材料主要分为非晶态和晶态两种结构。其中完全满足化学计量比的构应为变形的钙钛矿结构，即在 ABO3钙钛矿结构中出现 A 阳离子6八面体，W 原子位于由 6 个 O 原子包围的八面体中心。大多数 W键性质，少部分 W-O 键具有共价键性质，如图 1.2 所示[16-18]。室温3薄膜大多为非晶态薄膜且容易变成多晶薄膜。非晶态 WO3和多晶发生电致变色反应，但两者的调制方式不同，在循环性能和颜色变存在差异。一般认为非晶 WO3薄膜的光谱变化主要受光吸收的调节主要集中在近红外波段；而多晶 WO3薄膜光谱变化则主要受光反射来说多晶 WO3薄膜具有更稳定的可逆性而非晶态 WO3薄膜具有变点。Lee 等人将电泳沉积技术应用于水热合成的晶体 WO3纳米棒上，由于氧化层的多孔结构 WO3纳米棒的着色褪色时间分别是 28.8 sang 等人在钨箔上合成了树状 WO3薄膜，每个纳米树由纳米片分支
图 1.3 不同物相结构的 MoO3结构示意图：A（正交相）;B（六方相）;C（单斜相）Fig 1.3 Schematic diagram of MoO3structure with different phase structure: A Orthogonalphase;B Hexagonal phase;C MonoclinicMoO3是又一种典型的阴极无机电致变色材料，在其基本晶体结构单元中 Mo原子位于由 6 个 O 原子组成的八面体的中心，但它的八面体扭曲，MoO3薄膜主要包括单斜四方相、六方相以及四方相，四方相是这三种晶体结构中热力学最稳定的，具有层状结构，其中 MoO6在同一方向是共边连接，在另一个方向上使用了共同的顶点连接，层间范德华力较弱，另外中间有很大的间隙有利于阳离子插层从而使得该物质具有良好的电化学性质。MoO3的另外两个相处于亚稳态。MoO3薄膜的记忆效应比 WO3薄膜的记忆效果更持久，但是它的光学调制范围不大，循环性能不佳，褪色速度较慢，能在淡灰色和蓝紫色之间变化[23-28]。1.3.1.3 二氧化钛TiO2是一种常见物质，主要由金红石型、锐钛矿型和板钛型三种结构。其中金红石型的稳定性最好，即使加热到很高的温度也很难发生分解和晶型转变。锐钛矿型通过在薄膜中嵌入质子而显现出电致变色特性，颜色一般在无色和蓝色或
本文编号：2904224
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2904224.html
