氧化钨薄膜电致变色机理的探讨

研究磁控溅射生成的氧化钨薄膜处于电解液系列中的循环伏安特性，充电电流厦光学特性．采用配体场理论来解释氧化钨薄膜在电场作用下，锂离子注入引起薄膜变色的现象，认为注入的锂离子破坏了薄膜界面层内氧化钨分子的八面体结构的对称性，在内部静电场和外部电场的共同作用下，鸽离子d轨道的五重简并能级分裂。从而使得薄膜对可见光产生d-d吸收，导致氧化钨薄膜变色．     

WO3薄膜氢致变色机理的研究进展

WO3有着良好的氢致变色效应,是一种优异的氢敏感材料.对WO3薄膜氢致变色机理的研究有助于研制出更高灵敏度的WO3基氢敏传感器.目前,关于WO3薄膜的氢致变色机理主要有3种模型,即能级模型、价间跃迁模型和色心模型.分别评述了这3种理论,同时结合作者在WO3薄膜氢敏性能方面的实验研究工作,提出WO3薄膜氢致变色机理与钨离子在W6 ～W5 之间的价间跃迁和O离子的化合环境及含量的变化有关.     

WO3薄膜气致变色特性的研究进展

WO3薄膜是一种优良的气致变色材料,对其气致变色特性的研究有助于开发出更具应用潜力的可控变色器件.介绍了WO3气致变色的研究进展,综述了热处理和掺杂改性对气致变色的影响,总结了两种被人们普遍认同的WO3气致变色机理,并且对今后的研究方向提出了一些看法.     

热处理对WO3薄膜的结构和气致变色性能的影响

用溶胶－凝胶法在普通钠钙玻璃上制备了WO3薄膜，并分别在250℃，360℃，450℃的空气环境中对薄膜进行了热处理，用SEM，XRD观察了薄膜的表面形貌，分析了薄膜的微观结构及热处理温度和催化剂含量对薄膜的结构和气致变色性能的影响。     

掺杂氧化钨薄膜的电致变色特性

掺杂氧化钼对氧化钨薄膜的电致变色特性有一定的影响,本文介绍了用电子束蒸发制备不同MoO3掺杂比例的氧化钨膜,对其着色态与漂白态的光学特性以及循环伏安特性进行了实验研究,通过对循环伏安曲线的分析,对杂氧化钨薄膜电致变色的机理进行了讨论。     

热处理对氧化钨薄膜结构和电致变色性能的影响

电致变色(EC)材料在外加电压作用下能可逆的改变其光学性能.近年来由于其在光调节装置方面的应用潜力,引起了广大研究人员的兴趣.其中氧化钨是典型的电致变色材料.在本文中,电致变色氧化钨薄膜由电子束蒸发WO3粉末的方法沉积在ITO透明导电玻璃上,所得薄膜在空气气氛中经(250～550)℃,(1～4)h不同的热处理,处理后的薄膜用XRD观察其微观结构的变化,电致变色性能则由电化学方法测试.讨论了热处理温度变化对薄膜结构和电致变色性能的影响.     

水对纳米掺钯WO3薄膜气致变色性能的影响

以W粉为原材料,通过溶胶凝胶法结合提拉镀膜法制备了掺钯的气致变色WO3纳米多孔薄膜,并采用不同温度对该薄膜进行了热处理;最后制作成简易的气致变色窗。分别采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)表征了薄膜中水的存在和薄膜的表面形貌,采用紫外/可见/近红外分光光度计对薄膜致褪色过程的透射率随时间的变化进行原位动态的测试,分析了不同阶段的水的存在对薄膜气致变色性能的影响。研究结果表明:随着气致变色循环次数的增加,薄膜生成水逐渐增加,破坏了薄膜的表面结构,堵塞了薄膜的孔洞,使薄膜气致变色时间延长,但不影响薄膜的致色深度;环境吸附水对薄膜有毒化作用,既延长了薄膜的气致变色的时间也使气致变色深度降低;而适量的薄膜结构水的存在有利于提高薄膜的气致变色速率。     

电致变色机理的研究现状与发展

以研究比较充分的WO3电致变色薄膜为基础,讨论了电致变色机理的电化学反应模型、色心模型、价间跃迁模型、极化子模型、能级模型和配位场模型,详细分析了上述模型存在的局限,并提出了进一步研究应该解决的问题。     

WO3电致变色薄膜的研究进展

过渡金属氧化物WO3因其优异的电致变色性能而受到广泛的应用。根据近几年来国内外文献,针对有关WO3薄膜的制备方法做了综述性的介绍,概述了双注入模型这种目前广为接受的WO3薄膜的变色机理,着重陈述了薄膜光调制幅度和非晶态对于WO3薄膜的电致变色性能的重大意义。文章同时列举WO3薄膜在实际生活中的一些应用,说明由于变色响应时间过长和工作稳定性不足导致其进一步应用受到较大限制的现状。最后探讨了WO3薄膜未来的研究方向,经过分析认为以WO、掺杂有机聚合物而制备出复合材料薄膜是WO3薄膜今后一段时间的主要发展方向。     

PEG改性氧化钨薄膜的电致变色特性

为改善WO₃薄膜的电致变色性能, 采用溶胶-凝胶法制备了聚乙二醇(PEG)改性的WO₃电致变色薄膜, 并对其着色态与漂白态的光学特性以及循环伏安特性进行了研究。研究表明: PEG改性的WO₃薄膜具有良好的电致变色性能, 循环5000次伏安曲线无明显衰减, 对可见光的最大透过率调制幅度可达71%。PEG的加入改变了WO₃薄膜的微结构, 形成了平均直径为9 nm的介孔, 提高了离子在其中的扩散速率, 因此改善了WO₃薄膜的电致变色性能。由于循环稳定性对于电致变色材料的实际应用至关重要, 因此这种低成本的湿化学法有望用于制备高性能的WO₃基电致变色器件。     

多彩氧化钨薄膜的红外电致变色性能研究

电致变色材料能够在可见-红外宽频谱范围内对吸收率、透过率、反射率和发射率进行动态调节,是人工调制材料光谱特征的有效手段。在实际应用场合,对于色彩(可见光)与热辐射(红外线)可控调节的需求往往并存,利用单一电致变色器件实现可见、红外双波段的光学调制性能具有重要意义。现阶段对于电致变色材料的设计主要集中于可见光谱的调节能力及颜色转变,忽略了对材料红外光谱的探究。本研究选取具有法布里–铂罗(F-P)空腔结构的多彩氧化钨薄膜进行可见–红外宽频谱电致变色探究,具有F-P空腔结构的氧化钨薄膜材料在可见光区呈现多样化、明亮的颜色,再对多彩薄膜进行图案化设计,即可得到具有各种图案的多彩薄膜,并且在外加偏压的作用下可以实现多样化的颜色转变。同时,多彩氧化钨薄膜的红外反射率也可获得明显的可控调制效果,在中波段(Medium Wave, MW)3.5μm左右处不同颜色薄膜均可获得高于25.00%的红外调制率。本研究表明,多彩氧化钨薄膜可以实现可见–红外宽频谱的分立、可控调节,在智能窗、热管理、辐射制冷等应用领域有巨大潜力,可达到光、热性能协同调制的效果。     

电沉积钨及钨合金涂层的研究进展

金属钨及含钨涂层具有优良的性能,如高熔点、高硬度、良好的化学稳定性和较低的热膨胀系数,在多个领域被广泛应用,金属钨及含钨涂层有很多制备方法,其中电沉积法具有重要的地位。综述了熔盐电沉积钨涂层及溶液电沉积钨合金涂层的研究进展,并展望了熔盐电沉积钨涂层及溶液电沉积钨合金涂层的发展趋势。     

纳米WO3薄膜的制备方法及其研究现状

综述了纳米ＷＯ３薄膜的各种制备方法,评价了其优缺点,对纳米ＷＯ３的研究和应用现状作了简概述,并提出了纳米ＷＯ３薄膜的发展前景。     

金属氧化物半导体薄膜气敏机理研究进展

气体传感器的核心介质为气敏薄膜,而薄膜本身的特性有关键的影响,主要体现在薄膜微观结构如晶粒尺寸、膜厚、空隙率和有效表面积等方面。溶胶-凝胶法由于有方法简单及成膜温度低等优点,得到了广泛研究与应用。本文综述了溶胶-凝胶法制备的金属氧化物薄膜微纳结构与气敏机理进来的研究进展,结果表明最佳的晶粒尺寸约为10nm,最佳膜厚约为110 nm。在晶粒尺寸控制方面,通过控制煅烧温度与时间及在溶胶-凝胶过程中加入不同的添加剂,可有效优化晶粒尺寸提高灵敏度。最后,从能带结构角度总结了气敏传感器的电学特性及荷电传输机理,讨论了热电子发射理论和电子隧穿理论起主导作用时的薄膜微纳结构。     

氧化物薄膜电化学沉积的研究进展

综述了氧化物薄膜电化学沉积的工艺条件与参数及其影响，给出了氧化物薄膜沉积的对象，描述了氧化物薄膜的作用和用途。     

电子束蒸发制备氧化钨、氧化镍薄膜的电致变色性能

电致变色(EC)材料在外加电压作用下能可逆地改变其光学性能.其中氧化钨与氧化镍是典型的电致变色用材料.本文用电子束蒸发的方法在ITO玻璃基片上制备了此两种薄膜,研究了热处理工艺对薄膜结构与电致变色性能的影响.电致变色性能由电化学方法测试.封装的半固态智能窗器件具有很好的电致变色性能.     

A New Facile Synthesis of Tungsten Oxide from Tungsten Disulfide: Structure Dependent Supercapacitor and Negative Differential Resistance Properties

Tungsten oxide (WO₃) is an emerging 2D nanomaterial possessing unique physicochemical properties extending a wide spectrum of novel applications which are limited due to lack of efficient synthesis of high‐quality WO₃. Here, a facile new synthetic method of forming WO₃ from tungsten sulfide, WS₂ is reported. Spectroscopic, microscopic, and X‐ray studies indicate formation of flower like aggregated nanosized WO₃ plates of highly crystalline cubic phase via intermediate orthorhombic tungstite, WO_3.H₂O phase. The charge storage ability of WO₃ is extremely high (508 F g^?1 at current density of 1 A g^?1) at negative potential range compared to tungstite (194 F g^?1 at 1 A g^?1). Moreover, high (97%) capacity retention after 1000 cycles and capacitive charge storage nature of WO₃ electrode suggest its supremacy as a negative electrode of supercapacitors. The asymmetric supercapacitor, based on the WO₃ as a negative electrode and mildly reduced graphene oxide as a positive electrode, manifests high energy density of 218.3 mWhm^?2 at power density 1750 mWm^?2, and exceptionally high power density, 17 500 mW m^?2, with energy density of 121.5 mWh m^?2. Furthermore, the negative differential resistance (NDR) property of both WO₃ and WO₃.H₂O are reported for the first time and NDR is explained with density of state approach.