反应溅射制备Ni_xO_y薄膜的形貌与成分分析及其电致变色性能

采用直流反应磁控溅射法制备了具有不同电致变色性能的Ni_xO_y薄膜。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜、电化学工作站、紫外-可见-红外分光光度计研究了薄膜物相、价态组成、微观结构和电致变色性能。研究表明:金属镍靶直流反应溅射所制备的薄膜结晶状态与表面微结构对氧流量反应敏感,即在很小的氧流量变化范围内薄膜呈现出不同的晶相与表面形貌;氧化镍薄膜在不同的制备条件下展现出了独特的表面微结构,XRD结果显示薄膜成分为NiO,而通过薄膜元素XPS分析发现其中的Ni并非只有单纯的二价,三价的Ni亦存在,且Ni2+/Ni~(3+)之比约为2:1。最终氧流量、溅射压强、溅射功率分别为1.6 m L/min、2.0 Pa、50 W时获得较优变色性能的Ni_xO_y薄膜,其可见光区最大电致变色幅度达到约55%。     

工艺参数对磁控溅射WO_3薄膜电致变色性能的影响

本文采用磁控溅射法制备了用于电致变色器件的WO_3薄膜,用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对其物相组成、微观形貌以及电致变色性能进行了表征。结果表明:在溅射压强为2 Pa、氩氧比为60:20时所制备的WO_3薄膜厚度适中,且有利于离子的嵌入/脱出,而以此薄膜制备的电致变色器件光调制范围最大,褪色时间最短,着色效率达82.9 cm~2/C。     

磁控溅射功率对WOx薄膜结构和光催化活性的影响

采用射频磁控溅射法在非加热载玻片上制备WOx薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、台阶仪、UV-Vis-NIR3600型紫外可见分光光度计和接触角计,研究不同溅射功率下薄膜的物相结构、表面形貌、元素价态、膜厚、光学性能、光催化和亲水性能.结果表明,随着溅射功率增加,薄膜的光学带隙逐渐减小,薄膜光催化活性与亲水性均提高.180 W溅射功率沉积的薄膜放置在亚甲基蓝溶液里,然后用紫外灯照射210 min,亚甲基蓝降解率达到97％;WOx薄膜在紫外灯下照射120 min时,水接触角达到12.2°,停止照射之后放置在可见光下260 min,水接触角达到19.1°.     

有机硅改性聚甲基丙烯酸甲酯一聚苯胺复合材料的制备及其电致变色性能研究

本文采用溶液聚合法及乳液聚合法合成了可溶性聚苯胺,用光电子能谱、X－射线衍射对其本征态及掺杂态的结构进行了表征。以甲基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷共聚物为基体,用溶液复合法制备了聚苯胺复合电致变色膜,并采用扫描电镜、循环伏安法等对其结构和电致变色性能进行研究。结果表明复合电致变色膜在稳定态时仅出现第二氧化峰,在外加电压作用下其颜色在绿色至蓝黑色之间可逆变化。共聚物中含有偶联剂组分可以提高电致变色膜与ITO导电玻璃基底的粘结性及改善复合电致变色薄膜的耐溶剂性能。     

WOx:Mo薄膜的结构及电致变色性能研究

采用反应磁控溅射工艺,以纯钨和纯钼为靶材在ITO玻璃上制备Mo掺杂WOx电致变色薄膜,用薄膜的透射光谱和XRD衍射方法对掺杂后薄膜的电致变色性能和结构进行了分析,研究了Mo掺杂对WOx薄膜电致变色性能和微观结构的影响机理。实验结果表明：在一定掺杂范围内,Mo掺杂对薄膜电致变色性能有较大提高;掺杂越均匀,对薄膜电致变色性能的改善越显著。影响薄膜电致变色性能的相应掺杂量由溅射时间表示,相对掺量存在最佳值,即7．7％附近,薄膜的变色性能可得到最大的提高,按实验结果趋势分析掺杂量存在有效范围,超出有效掺杂范围,掺杂便会失效。XRD分析表明,掺杂Mo之后的WOx薄膜仍为非晶态,且非晶态有增强的趋势。     

W18O49/PET-ITO柔性电致变色薄膜制备及其变色性能

采用溶剂热法制备W18O49纳米线电致变色材料，喷涂在聚对苯二甲酸乙二醇酯?氧化铟锡(PET?ITO)(方阻35 Ω)柔性透明导电基底上得到柔性电致变色薄膜。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、高分辨场透射电子显微镜和X射线光电子能谱对W18O49的微观结构和价态等进行表征，用电化学工作站与紫外?可见光分光光度计对W18O49/PET?ITO柔性电致变色薄膜的光学调制范围、响应时间和循环稳定性等进行了表征和分析。结果表明，光谱扫描波长?=633 nm时，W18O49/PET?ITO柔性电致变色薄膜的光学调制范围ΔT=23%。薄膜透光率变化90%时，着色和褪色时间分别为12.8和10.6 s。W18O49/PET?ITO柔性电致变色薄膜具有优异的循环稳定性，连续着色褪色循环3000 s薄膜透光率仍达80.9%。     

添加聚乙烯醇改善三氧化钨电致变色薄膜性能的研究

为改善三氧化钨薄膜的电致变色性能,采用钨粉过氧化聚钨酸溶胶-凝胶法制备了添加聚乙烯醇的三氧化钨电致变色薄膜.采用扫描电镜、紫外可见分光光度计和CHI电化学工作站分别测定和分析了三氧化钨薄膜的微观结构、光透过性能和循环伏安特性.结果表明,添加一定量的聚乙烯醇可使薄膜的结构更加平整,变色更为均匀;在着色态、褪色态下的光透过率之差达到60%以上,变色可调范围变大.电致变色可逆性能和光谱性能较不添加聚乙烯醇有所提高.     

不同工艺对PANI/PAA复合薄膜的电致变色性能影响研究

采用直接聚合法与逐层镀膜法分别成功制备了聚苯胺(PANI)/聚丙烯酸(PAA)复合薄膜,通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等方法考察了两种工艺制备的薄膜的形貌和微结构,并测定了两种复合薄膜的循环伏安性能(CV)、电流响应特性(CA)及电致变色性能。结果表明,SEM与FT-IR证实了两种方法制备的PANI/PAA复合薄膜仅在材料结构上有所不同;直接聚合法制备的PANI/PAA复合薄膜(PANI/PAA-DP)表面具有较大颗粒,2对明显的氧化还原峰,氧化态和还原态的响应时间分别为120ms和226ms,在600~700nm波长处的透过率调制幅度为10%;逐层镀膜法制备的PANI/PAA复合薄膜(PANI/PAA-LP)具有多孔的网络结构,3对氧化还原峰,氧化还原反应更明显,电致变色性能更优异,其氧化态和还原态的响应时间分别为45ms和67ms,在600~700nm波长处的透过率调制幅度可达40%。     

不同工艺对PANI/PAA复合薄膜的电致变色性能影响

采用直接聚合法与逐层镀膜法分别成功制备了聚苯胺(PANI)/聚丙烯酸(PAA)复合薄膜,通过SEM、FTIR考察了两种工艺制备的薄膜的形貌和微结构,并测定了两种复合薄膜的循环伏安性能(CV)、电流响应特性(CA)及电致变色性能。结果表明,SEM与FTIR证实了两种方法制备的PANI/PAA复合薄膜仅在材料结构上有所不同;直接聚合法制备的PANI/PAA复合薄膜(PANI/PAA-DP)表面具有较大颗粒,两对明显的氧化还原峰,氧化态和还原态的响应时间分别为120 ms和226 ms,在600～700 nm波长处的透过率调制幅度为10%;逐层镀膜法制备的PANI/PAA复合薄膜(PANI/PAA-LP)具有多孔的网络结构,3对氧化还原峰,氧化还原反应更明显,电致变色性能更优异,其氧化态和还原态的响应时间分别为45 ms和67 ms,在600～700 nm波长处的透过率调制幅度可达40%。     

磁控溅射TiN/Au–Cu复合薄膜的性能及其变色机理研究

以磁控溅射法在316不锈钢上制备了TiN中间层厚度约为0.7μm,表面Au–Cu合金层厚度约为0.2μm的玫瑰金色复合薄膜,并对其进行耐人工汗液腐蚀和耐磨损性能测试.结果发现,TiN层具有良好的耐磨损性能,但腐蚀试验后复合膜层发生了明显变色.采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和X射线光电子能谱仪分析了复合薄膜的变色机理.结果表明,该玫瑰金色薄膜表面变色主要与Cu元素的氧化有关.     

铝锰合金表面直流反应磁控溅射制备氧化铟锡薄膜

采用直流反应磁控溅射在AlMn合金表面制备出ITO薄膜.采用扫描电镜、X射线衍射、紫外-可见光测试、磨损试验、盐雾试验、薄膜厚度测量和显微硬度试验等方法对制备的ITO薄膜表面进行检测分析.结果表明:在溅射功率210 W、衬底温度120℃、溅射时间20 min的条件下,AlMn合金表面的ITO薄膜晶粒尺寸细小,与基底结合良好,AlMn合金表面光泽度好,强度、硬度高,并具有一定的耐磨、耐蚀性能.     

锡掺杂对氧化镍薄膜电致变色性能的影响

采用溶胶法和旋涂技术制备了NiO薄膜和一系列锡掺杂的NiO薄膜,对其进行了形貌、成分表征和电致变色性能测试。结果表明：锡镍摩尔比为1/10的1Sn-Ni O薄膜光调制79.1%,比Ni O薄膜的光调制增大31.3%。适量的锡掺杂能有效提高Ni O薄膜的变色性能。     

聚偏氟乙烯/氧化硅复合电解质在电致变色器件中的应用

通过控制无机陶瓷填料在电解质中的比例,制备出了有机/无机复合凝胶态电解质膜,用场发射扫描电镜和电化学工作站对其微观结构以及离子电导率进行了表征。结果表明,聚偏氟乙烯(PVDF)与二氧化硅(SiO_2)的质量比为92:8时,所制备的复合凝胶态电解质膜结构较好,电导率达到最大,为2.4 m S·cm~(-1)。将所制备的有机/无机复合凝胶态电解质膜结合喷涂法制备的钼掺杂WO_3电致变色薄膜组装成电致变色器件,对其性能进行了研究。结果表明PVDF:SiO_2=92:8的复合凝胶态电解质所组装的电致变色器件展现出优异的电致变色性能。     

膜厚对直流反应磁控溅射沉积NiO薄膜的结构与电致变色性能的影响

采用直流反应磁控溅射法在FTO玻璃基片上沉积了不同厚度的氧化镍(NiO)薄膜.用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、台阶仪、紫外可见分光光度计、电化学工作站,研究了NiO薄膜厚度对其微观结构、形貌,以及电致变色性能的影响.结果表明,随着溅射时间增加,NiO薄膜厚度增加,试样的初始态可见光谱透过率逐渐降低,(200)晶面的XRD衍射峰强度逐渐增加;以1 M KOH溶液作为电解质,随着NiO薄膜厚度增加,薄膜电荷储存量逐渐增大.NiO薄膜厚度为920 nm的试样着色效率最高,达到了23.46 cm2/C;80 nm厚度的薄膜试样光学调制幅度最大,波长550 nm处为40.85％.薄膜越厚,着、褪色时间越长;所有试样着色时间均大于褪色时间,80 nm厚度的薄膜试样的着色、褪色时间最快,分别为4.47 s和2.28 s.     

梯度电流密度下电沉积制备铜-镍-钼合金电极及其性能研究

采用梯度电沉积法制备铜基Cu–Ni–Mo合金电极,电流密度参数为:10 mA/cm^2×5 min+30 mA/cm^2×40 min+50 mA/cm^2×5 min。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了Cu–Ni–Mo合金镀层的表面形貌、元素组成、相结构和各元素的化学价态,并通过线性扫描伏安曲线(LSV)、电化学阻抗谱(EIS)和计时电流法对比了Cu–Ni和Cu–Ni–Mo合金电极在1 mol/L KOH溶液中的析氢性能和稳定性。结果表明,所得Cu–Ni–Mo合金镀层是呈花椰菜多孔形貌的非晶态结构。与Cu–Ni合金电极相比,Cu–Ni–Mo合金电极具有更大的比表面积,可为析氢反应提供更多活性位点,表现出更好的析氢性能,稳定性也更好。     

正交设计实验法研究制备WO3电致变色的工艺条件

本文通过溶胶-凝胶方法,采用正交设计试验研究了制备WO3电致变色薄膜的条件,并利用电化学循环伏安装置,分光光度进行了相关的性能测试,得出了制备WO3电致变色薄膜的最佳工艺条件。     

真空镀玫瑰金色装饰镀层的腐蚀机理

用扫描电镜、分光测色仪、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对佩戴6个月的手表壳表面的真空镀玫瑰金装饰镀层的表面以及截面形貌、厚度、颜色、物相组成及元素价态分布进行研究。发现镀层中的铜被空气中的氧气氧化是使得镀玫瑰金表壳在佩戴过程中发生变色、减薄甚至剥落的原因。减少铜用量或用其他金属替换铜有望提高镀层的耐腐蚀性能。     

氧化镍薄膜电致变色特性及机理研究

利用溶胶-凝胶浸镀法选择了合适的溶制和助剂及加料方式制得了稳定性高的溶胶,然后在ITO导电玻璃表面进行镀膜,通过对薄膜循环伏安曲线、透射率及X光电子能谱(XPS)的测定,分析了氧化镍薄膜的电致变色范围及薄膜的热处理条件,提出了氧化镍薄膜电致变色的机理。     

溅射时间对磁控溅射V2O5离子储存薄膜结构与性能的影响

在ITO玻璃基体上采用磁控溅射法制备用于电致变色玻璃的V2O5离子储存薄膜,重点研究了溅射时间(2～5 h)对V2O5薄膜结构与性能的影响.研究结果表明:随着溅射时间延长,V2O5薄膜的厚度随着溅射时间延长而增厚,透过率随着厚度增加而呈现降低趋势;溅射4～5 h下制备的V2O5薄膜离子储量高于20 mC/cm2.综合考虑离子储存量和可见光透过率,磁控溅射法制备离子储存V2O5薄膜的溅射时间控制为4 h为宜.     

纳米氧化钨薄膜的制备方法及其性质研究

综述了纳米氧化钨薄膜的各种制备方法：溶胶-凝胶法、溅射法、蒸发法、化学气相沉积法、阳极氧化法等，并比较了其优缺点；介绍了氧化钨薄膜的掺杂研究；对纳米氧化钨薄膜的电致变色、气敏特性等性质研究现状作了简要概述，提出了纳米氧化钨薄膜的发展前景。