溶胶复合提高WO3气致变色薄膜氢敏特性

本文制备了一种WO3-TiO2-SiO2溶胶,通过浸渍提拉法制备了适用于室温下的光学氢敏薄膜。采用FT-IR, SEM, TEM, AFM,XPS以及紫外-可见-近红外光谱对复合薄膜的结构及气致变色性能进行了表征。尽管TiO2并没有复合到薄膜中,但其在溶胶中引导了新的WO3颗粒的生成。这种颗粒分布在薄膜表面使得其表面粗糙度得到提高。气敏测试显示复合薄膜较未复合薄膜拥有更好的气敏性能。这种提升应当来源于WO3颗粒带来的更高的表面粗糙度。     

基于溶胶凝胶法水热合成WO_3纳米材料及气致变色应用（英文）

以钨粉和氧化钨溶胶干粉作为前驱体,通过水热合成以及溶胶凝胶法制备了纳米氧化钨。通过X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)以及拉曼光谱(Raman)对水热产物进行了表征和分析。XRD表征显示2种结构分别属于单斜和六角相的氧化钨.电镜表征显示水热产物为纳米短棒和纳米长棒结构。为进一步研究水热产物对氧化钨气致变色性能的影响,通过将溶胶与不同晶相纳米结构复合的方式制备出了同源WO3复合薄膜.通过紫外分光光度计测试其气致变色性能。结果表明:单斜相复合薄膜降低了氧化钨的首次致色时间,六角相的复合薄膜保持了很好的气致循环特性。     

不同溶胶-凝胶镀膜技术制备的电致变色WO3薄膜的影响

研究了不同溶胶-凝胶镀膜技术对电致变色WO3薄膜的影响.采用过氧化聚钨酸法配制溶胶,然后通过脉冲电泳沉积和浸渍提拉两种镀膜技术在ITO导电玻璃基底上分别制备WO3薄膜,对比研究了薄膜的微观形貌、结构、光学和电化学性能.结果表明,两种镀膜技术制备的薄膜均为非晶态且厚度相近,约为252 nm;在可见光范围内,脉冲电泳沉积制备的薄膜的光学调制幅度可达80％,比浸渍提拉制备的薄膜高25％;与浸渍提拉法相比,脉冲电泳沉积制备的薄膜具有更高的电化学活性、更快的响应时间和相对低的循环可逆性.     

ZAO/WO3/PAMPS/ZAO全固态电致变色薄膜器件的制备和性能研究

采用直流反应磁控溅射法制备ZAO薄膜和WO3薄膜,PAMPSS-Li 作为离子储存层和离子导电层,ZAO薄膜作为对电极,制备成ZAO/WO3/PAMPS/ZAO电致变色器件.运用XRD、SEM、可见分光光度计、伏安特征曲线分别对薄膜的晶体结构、成分、微观表面形貌、透射光谱特性及电致变色性能进行分析,探讨了WO3薄膜的电致变色性能和微观结构之间的关系.结果表明:PAMPS-Li 离子胶体是一种很好的离子储存层和离子导电层.实验中全固态电致变色薄膜器件在可见光范围内着色态和褪色态平均透光率差值高达50%以上.     

掺氮对WO_3薄膜电致变色调制性能的影响

采用反应磁控溅射法在ITO玻璃上制备氮掺杂氧化钨(WO3:N)薄膜。采用XRD、XPS、AFM对薄膜的结构、成分、结合键和表面形貌进行表征。将WO3:N薄膜封装制成电致变色器件,并采用直流稳压电源和分光光度计对其进行变色调制性能测试。结果表明:制备的WO3:N薄膜为纳米晶结构,其衍射峰位随着含N量的增加而右移;WO3:N薄膜中W、O分别以W6+和O2-存在,而N以中性价态、WO3中的O位替换以及表面吸附3种状态存在;随着WO3:N薄膜中含N量的升高,表面粗糙度逐渐增大,且有利于器件着色;当掺氮2.80%(摩尔分数)时,电致变色器件调制幅度最大为68.8%,比未掺氮器件的高出7.7%,适用于节能玻璃。     

ITO／WO3／LiTaO3／NiOx／ITO全固态电致变色器件的制备及性能研究

利用磁控溅射法在不同流量的液氮低温冷却的条件下在ITO玻璃上制备WO3、LiTaO3、NiOx、ITO薄膜,5层薄膜组成ITO/WO3/LiTaO3/NiOx/ITO全固态电致变色器件.采用XRD、SEM、可见光分光光度计等测试手段进行对比分析.结果发现:低温制备的WO3薄膜为非晶态结构,在可见光范围内漂白态和着色态的平均透射率差△T可以达到70%以上.LiTaO3薄膜表面的颗粒度比较小,结构致密,其厚度对整个器件的光学性能有一定影响,在可见光范围内平均透射率达到95%.在低温条件下制备的NiOx薄膜比常温沉积的薄膜会提供更多的Ni2 离子参与变色反应.该器件显示出较好的电致变色特性.     

不同衬底上纳米晶WO3薄膜的光致发光特性

以偏钨酸铵为钨源,聚乙二醇(PEG)为聚合物合成前驱体溶胶,分别在FTO导电玻璃、石英玻璃和石墨衬底制备WO3薄膜,利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(LRS)和场发射扫描电镜(FESEM)等手段对薄膜进行结构表征,研究衬底和热处理温度对WO3薄膜光致发光性能的影响,并探讨二者对WO3薄膜光致发光性能的影响机制.结果表明:随着热处理温度的升高,WO3薄膜光致发光性能显著提高;在相同热处理温度下,石墨衬底WO3薄膜具有最强的光致发光性能.     

溶胶-凝胶法制备高氢气敏感性的TiO_2复合WO_3薄膜（英文）

使用溶胶-凝胶法结合提拉镀膜技术制备复合不同晶相氧化钛的氧化钨氢气敏感薄膜。FTIR、拉曼光谱、SEM、TEM和紫外-可见-近红外光谱被用来分析复合溶胶、薄膜及其气致变色性能,并且研究了其氢气敏感性。TEM没有发现氧化钛存在的确实证据,而拉曼光谱和SEM表明氧化钛分布于薄膜表面。紫外-可见-近红外光谱结果表明,锐钛矿相氧化钛的薄膜敏感性优于其他薄膜。复合氧化钛能提高敏感性可能是由于其较强的吸引氢气的能力所致。     

电致变色器件中WO3薄膜高温环境性能退化机理

目的研究ITO/WO_3/LiTaO_3/NiO_x/Al反射式无机全固态薄膜中WO_3薄膜在高温环境中的性能退化机理。方法采用直流反应磁控溅射法制备电致变色器件和WO_3单层薄膜,并进行高温加热试验。对电致变色整体器件进行反射率变化量的测试,对WO_3薄膜进行微观结构分析和电化学循环特性分析。结果电致变色器件经不同温度加热后,350℃以下,反射率变化量下降不明显,350℃以上反射率变化量明显降低,WO_3薄膜发生了非晶结构向晶体结构的转变。WO_3薄膜的电化学循环特性为:随着加热温度的升高,电致变色响应时间增大,350℃以上,响应时间急剧增大,电致变色性能降低明显,但电致变色循环稳定性更好。结论 WO_3薄膜疏松多孔的非晶结构能提供更多的离子(电子)注入和传输通道,电致变色性能更好,但疏松多孔结构循环稳定性较差。致密的晶体结构因通道闭合,离子(电子)不易注入和传输,电致变色性能较差,但致密结构循环稳定性较好。     

金属氧化物基电致变色器件的光透特性及其变色机理

在ITO导电玻璃基底上沉积得到WO3薄膜和NiOx薄膜,采用PMMA-LiClO4-PC胶质电解质作为离子电导层,制备得到了三明治式的电致变色(EC)器件.在300～1 000 nm波段的辐照光驱分别测试了器件在互补着色和同时着色时的光透性能.通过分析器件在互补着色和同时着色时的电色反应,给出了不同阶段的电致变色过程的电化学反应机理.特别考虑了实际应用中由于潮解和极化等因素引起的不利化学反应对器件性能的影响,对电致变色器件的实用化具有一定的指导意义.     

苹果酸诱导合成花状WO_3粉体及其光致变色性能

以钨酸钠为钨源,通过添加苹果酸诱导剂,利用水热法合成花状WO3粉体。所得产物用XRD,SEM和TEM等手段进行结构和形貌表征,并用紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱仪及测色计测试光致变色性能。结果表明,未添加和添加苹果酸诱导剂合成的WO3粉体均为六方相,未添加苹果酸的WO3粉体是粒度为200～300nm的无规则块状颗粒,以苹果酸为诱导剂合成的WO3粉体是由许多直径为300～500nm,厚度在20～30nm的纳米片层层叠加,彼此交错而成的花状结构。这种花状结构增大WO3粉体的比表面积,增强其对光子的捕获能力,提高对光的利用率,从而优化WO3粉体的光致变色性能。     

液相等离子喷涂制备Au-WO3复合涂层及其气敏机理

目的提高WO_3基涂层的气敏性能。方法以WCl_6为前驱体原料,加入一定量的纳米Au颗粒制成稳定的喷涂浆料,采用液相等离子体喷涂技术制备出Au掺杂的WO_3基复合涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)及其附带的能谱仪、X射线衍射仪(XRD)等对Au-WO_3复合涂层的微观结构进行表征。通过自主搭建的气敏性能测试系统对所制备Au-WO_3复合涂层的气敏性能进行测试,并探讨了涂层的气敏机理。结果前驱体液滴在等离子体热源作用下发生溶剂蒸发、WO_3形核、结晶和长大等一系列反应,随后形成的WO_3固体粒子发生熔化或半熔化,并加速撞击到基体表面形成涂层。在同等条件下,喷涂距离对WO_3气敏涂层的结晶度和形貌有很大影响,适宜的喷涂距离(170 mm)下获得的涂层结晶完整且晶粒细小(20～50 nm),有利于涂层气敏性能的发挥。Au-WO_3复合涂层的气敏性能均显著优于纯WO_3涂层。结论复合涂层气敏性能的改善归因于涂层中Au和WO_3界面处所形成的肖特基结使复合涂层的导电性降低,接触势垒高度增加,初始电阻值变大。     

添加剂对新型AgTiB2触头材料微结构和性能的影响

以乙二胺为溶剂采用微波溶剂热法合成铜铟镓硒(CIGS)粉体,研究了反应温度、表面活性剂对合成产物物相及形貌的影响.采用X射线衍射仪、扫描电镜及X射线能谱仪对产物的物相、形貌及组成进行表征.结果表明:在反应温度为230℃(反应时间为2 h)条件下可以获得物相单一,颗粒尺寸较小的CIGS粉体.在基准溶液中加入表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)后对合成产物形貌有明显改善作用,粉体分散性较好,呈圆球状且粒径较小,为100～200 nm.     

基于光固化的全固态电致变色器件制备与性能

目的使用聚乙二醇400(Polyethylene Glycol 400,PEG400)掺杂直接将光固化树脂溶于电解液,并通过光固化先液后固制备全固态电解质。方法使用溶胶-凝胶法制备掺杂了聚乙二醇400的WO_3薄膜,用高氯酸锂粉末、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)粉末和光固化树脂(UV-cured resin)配制了凝胶态的电解液。采用毛细封装法对制得的WO_3薄膜进行光固化封装。对制得的电致变色器件进行循环响应时间、光透过率和记忆效应测试,使用扫描电子显微镜对薄膜表面形貌进行分析。结果掺杂了聚乙二醇400的WO_3薄膜表面裂痕明显减少,平均粗糙度为3nm,疏松孔隙结构较多,制得的电致变色器件完全着色时只需要0.5s,而未掺杂PEG400制得的电致变色器件完全着色需要4 s,掺杂了PEG400制得的器件完褪色需要0.5 s,而未掺杂的器件需要1.5 s,且掺杂组比未掺杂组的光调制幅度要高出20%,记忆效应也要更好。结论掺杂PEG400可以使WO_3薄膜表面更加均匀,有效地提升了光调制幅度和降低了循环响应时间,记忆效应也有明显的提升。同时,利用光固化技术制备全固态电致变色器件,制备工艺简单,且易于保存。     

WO3-TiO2复合空心球的制备及其光催化性能

以钛酸四正丁酯和偏钨酸铵为原料,采用水热-模板法制备复合WO3-TiO2光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET)和紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)等手段对催化剂的结构和光学性能进行表征。结果表明:WO3-TiO2复合半导体中的TiO2为锐钛矿晶型,焙烧后的WO3-TiO2呈中空球形结构,粒径在320 nm左右,且粒径分布均匀,其比表面积和平均孔径分别为40.95 m2/g和16.91 nm,WO3-TiO2复合半导体的紫外-可见吸收边带较TiO2的红移约50 nm,并在400~500 nm处有吸收。光降解甲基橙(MO)实验显示:经过80 min光照后,WO3-TiO2复合半导体在紫外和可见光下对甲基橙的降解率分别为99.2%和81%,而TiO2的仅为64%和25%,且在紫外和可见光下WO3-TiO2复合半导体的表观速率常数分别是TiO2的3.2和4.9倍左右。     

分子自组装制备的掺杂WO3的TiO2光催化薄膜的表征

利用分子自组装技术在载波片上制备了锐钛相TiO2及WO3掺杂的TiO2薄膜。利用原子力显微镜(AFM)和UV-VIS-NIR分光光度计对薄膜进行了表征。利用对罗丹明B的降解评价了所制备薄膜的光催化活性。结果表明：当W／Ti=2at％时，TiO2薄膜的光催化活性得到提高。     

SnO2表面改性对Ag/SnO2复合粉末烧结组织及性能的影响

采用沉积法和蒸发法分别对SnO2粉末进行WO3、Bi2O3 CuO表面改性处理,并用化学镀方法制备Ag/SnO2复合粉末.通过粉末冶金的方法对Ag/SnO2复合粉末进行烧结实验,并通过光学显微镜、扫描电镜观察烧结体的金相组织及复合粉末的形貌,对SnO2表面改性方法及添加剂种类对Ag/SnO2烧结性能和组织的影响进行了研究.结果表明:沉积法改性使烧结体组织中的SnO2分布更均匀,且能明显提高烧结体Ag/SnO2的致密度.Bi2O3 -CuO改性可消除SnO2的网络状分布,而WO3改性则显著改善电弧侵蚀后的表面组织.     

基于聚噻吩/WO_3的有机-无机复合材料低温NO_2传感器(英文)

通过化学氧化聚合法和胶溶法分别制备了聚噻吩(PTP)和纳米WO3,通过简单机械共混和PTP和WO3制备不同PTP质量分数的有机-无机PTP/WO3复合物。所制备的PTP/WO3复合物比纯的PTP具有更高的热稳定性。气敏测试结果表明,在低温检测NO2时,PTP/WO3复合物具有比纯的PTP和WO3更高的响应,这可能与PTP/WO3复合物中p-n异质节的存在有关系。PTP/WO3复合物的响应受PTP质量分数的影响显著,20%PTP/WO3复合物在低温(90°C)时对NO2显示出高的响应和好的选择性。因此,PTP/WO3传感器有望被用于低温检测NO2