新型半导体氧化物电致变色薄膜制备与性能研究

发布时间：2022-08-10 14:59

　　电致变色材料能够在电场的作用下发生氧化还原反应,并伴随着对光线的透过率、吸收率和反射率进行可逆调制,因此在许多领域有着广泛的应用,如智能窗、电子显示器件等。三氧化钨（WO₃）作为研究最为广泛的电致变色材料之一,能够在透明和深蓝色之间实现可逆的颜色变化,该颜色变化特性使其在智能窗领域具有广阔的应用前景。虽然WO₃的研究较为成熟,但在实际的应用中仍存在着许多问题亟待解决,如着色深度不够、变色响应时间过长、变色循环寿命欠佳以及制备工艺复杂等。本论文针对上述WO₃电致变色薄膜所存在的问题,设计了一种新型水热法,该方法在多羟基自晶种剂和封端剂的协同作用下能够简易快速地在FTO玻璃上直接生长高性能WO₃电致变色薄膜。此外,通过对晶体生长过程和电化学行为进行深入的研究,表明了该策略的可行性和优越性。进一步地,为了对电致变色器件进行应用性的探索,设计了一种氧化镍/普鲁士蓝（NiO/PB）复合纳米片阳极电致变色薄膜,以此更好地匹配所制备的WO₃阴极电致变色薄膜。将设计的两种薄膜分别作为器件的两个... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 电致变色材料
        1.2.1 无机材料
        1.2.2 有机材料
    1.3 氧化钨基电致变色材料的研究进展
        1.3.1 材料性质
        1.3.2 变色机理模型
        1.3.3 薄膜制备方法
    1.4 氧化钨基电致变色―能量储存双功能器件及其研究进展
        1.4.1 器件的结构和性质
        1.4.2 氧化钨基电极在储能上的应用
        1.4.3 电致变色―能量储存双功能器件研究进展
    1.5 选题思路及研究内容
第二章 自晶种六方晶系WO_3电致变色薄膜
    2.1 设计思路
    2.2 实验药品及设备
    2.3 实验流程
        2.3.1 晶种层前驱液配制及晶种层制备
        2.3.2 水热前驱液配制及水热反应
    2.4 晶体结构表征与分析
        2.4.1 晶体结构及物相分析
        2.4.2 晶体结构特性讨论
    2.5 形貌表征及水热生长机理研究
        2.5.1 水热合成路线分析
        2.5.2 形貌表征及离子对晶体形貌的影响机制研究
        2.5.3 薄膜水热生长过程研究
    2.6 电化学性能分析
    2.7 电致变色性能分析
    2.8 本章小结
第三章 NiO/PB复合纳米片电致变色薄膜
    3.1 设计思路
    3.2 实验流程
        3.2.1 NiO纳米片薄膜的制备
        3.2.2 PB薄膜及NiO/PB复合纳米片薄膜制备
    3.3 电致变色薄膜的结构和形貌研究
        3.3.1 NiO纳米片薄膜
        3.3.2 PB薄膜
        3.3.3 NiO/PB复合纳米片薄膜
    3.4 电致变色薄膜的电化学和电致变色性能分析
        3.4.1 电化学性能
        3.4.2 电致变色性能
    3.5 本章小结
第四章 变色―储能双功能器件研究
    4.1 设计思路
    4.2 实验流程
        4.2.1 改进自晶种WO_3 薄膜电极制备
        4.2.2 NiO/PB复合薄膜电极的制备
        4.2.3 双功能器件的组装
    4.3 WO_3 薄膜电极的结构与性能分析
        4.3.1 晶体结构及形貌表征
        4.3.2 电化学及电致变色性能
    4.4 双功能器件的电致变色性能
    4.5 双功能器件的能量储存性能
    4.6 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 主要创新点
    5.3 存在的不足及展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]多功能性聚吡咯复合膜[J]. 谢允斌,黄美荣,李新贵.  化学进展. 2006(12)
[2]α-WO3功能性光学薄膜阴极着色的研究[J]. 禹芳.  光学学报. 1984(02)

博士论文
[1]电致变色氧化钨薄膜的制备、结构与性能研究[D]. 尚福亮.武汉理工大学 2007



本文编号：3673849