溶胶凝胶法制备WO_3-MoO_3复合薄膜的气致变色性能(英文)

采用溶胶凝胶技术分别制备了 WO3 和 MoO3溶胶,PdCl2作为催化剂被掺入 WO3-MoO3复合溶胶中,然后采用提拉浸渍镀膜法成功制备了 WO3-MoO3复合薄膜。采用原子力显微镜和 X 射线衍射仪分别研究了薄膜的表面形貌和薄膜的晶态结构。采用紫外可见分光光度计原位测试了 WO3-MoO3复合薄膜的气致变色性能。研究表明,该法制备的非晶体的 WO3-MoO3复合薄膜也具有很好的气致变色性能。     

磁控溅射WO3薄膜的电致变色机理研究

在不同氧分压条件下对WO3粉末靶进行磁控溅射,在ITO导电玻璃基底上沉积得到WO3薄膜.分析发现,当氧分压O2:Ar为1:10的时,WO3薄膜的显微组织均匀细密,薄膜原态的透光率可达88%.将WO3薄膜作为不同电极在LiClO4溶液中进行电色反应,发现着色态透光率在紫光区可达41%,在整个红外区透光率最高不过25%;而漂白态在紫光区可达85%,在整个红外区透光率在82%左右.采用XPS光电子能谱研究了WO3薄膜的电致变色机理,发现遵循典型的双离子注入模型.     

溶胶-凝胶法制备NiO薄膜

采用溶胶-凝胶技术制备了NiO薄膜,并利用热重分析法、X射线光电子光谱法、X射线衍射法对其进行分析,同时用紫外线光谱法研究了电致变色特性.实验结果表明溶胶-凝胶法是1种制备NiO薄膜的有效方法,薄膜的成分很大程度上取决于热处理的温度,450℃时电致变色的效率为最佳.     

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。     

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。     

溶胶-凝胶制备二氧化钒薄膜的价态研究

采用无机溶胶-凝胶法制备了VO2热致变色薄膜，利用XPS系统地研究了烘干温度、真空热处理温度以及溶胶浓度对VO2薄膜中钒价态的影响。结果表明，保持其它工艺参数不变，薄膜中V^5 被还原的程度随烘干温度和真空热处理温度升高而增大。当烘干温度、烘干时间和真空热处理时间以及真空气压相同时，随溶胶浓度减小，VO2薄膜中V^5 被还原程度存在真空热处理温度临界点，当溶胶浓度配比为1：4～1：3时，临界温度为480℃；溶胶浓度配比为1：3～1：2时，临界温度为400℃。制备高纯VO2薄膜的优化工艺参数组合为溶胶浓度配比1：3，250℃干燥2h后于450℃氢气还原3h(保持真空度为0．5Pa)。     

溶胶-凝胶法制备ZAO薄膜研究

研究了用溶胶．凝胶法制备ZAO薄膜的工艺、掺杂及其显微结构。用六水合氯化铝在溶胶中引入Al2O3。掺杂Al的含量为1％，3％，6％和9％。用浸涂法在石英玻璃基片上浸涂ZnAO薄膜，研究了热处理、掺杂对ZAO薄膜相组成和显微结构的影响。X射线衍射结果表明，衍射图谱中无Al2O3的衍射峰。随着掺杂量的变化，ZnO主要衍射峰的位置、晶面间距均发生了有规律的变化，说明Al掺杂进了ZnO晶格中。研究结果表明，溶胶浓度、Al掺杂量、热处理温度都影响薄膜的显微结构。当薄膜厚度较大时，热处理过程中ZnO晶粒呈现明显的择优生长现象。     

ITO/PET衬底上掠射角溅射沉积WO3薄膜及其电致变色性能

采用直流磁控反应溅射法,以不同掠射角度在ITO/PET衬底上沉积WO3薄膜。利用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和能谱仪（EDS）对WO3薄膜表面和断面的形貌及化学组成进行表征;利用电化学工作站和紫外分光光度计对WO3薄膜的电化学性能和光学性能进行分析。结果表明,当掠射角60时,薄膜表面形成类似于山峰状形貌,断面为纳米斜柱状结构,该结构有利于离子和电子的迁移。当掠射角=80时,沉积的WO3薄膜具有最快离子扩散速率和最大光调制幅度,着色效率达到27.05cm2/C。同时,薄膜还表现出快速响应和良好循环稳定性。     

化学溶液沉积法制备WO3•2H2O薄膜及其电致变色性能

目的研究具有不同微观结构的WO_3·2H_2O薄膜的电致变色性能。方法采用化学溶液沉积法在FTO玻璃上制备WO_3·2H_2O薄膜,通过加入不同的形貌控制剂(柠檬酸或草酸铵),制备不同纳米结构的WO_3·2H_2O薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜的成分结构和微观形貌,利用紫外可见光分光光度计对薄膜在波长为200～1000nm范围内的透光性进行研究,并通过电化学工作站对薄膜进行电化学性能分析。结果采用柠檬酸作为形貌控制剂制备的WO_3·2H_2O薄膜的透光性高达82%左右,其在着色和褪色状态的透过率差值为36.2%。通过添加柠檬酸或草酸铵作为形貌控制剂制备的WO_3·2H_2O薄膜均呈现出纳米片状结构,纳米片的厚度分别为5～15 nm和50～60 nm,但是采用柠檬酸制备的WO_3·2H_2O具有较多的间隙和裂缝,使其表现出了较好的电致变色性能。结论具有间隙和裂缝的纳米WO_3·2H_2O薄膜增加了薄膜与电解质的接触面积,减少了离子扩散的路径距离,更小的纳米结构可以提供更多的化学活性位点,从而表现出较好的电致变色性能。     

溶胶-凝胶法制备ZAO薄膜研究

研究了用溶胶-凝胶法制备ZAO薄膜的工艺、掺杂及其显微结构.用六水合氯化铝在溶胶中引入Al2O3.掺杂Al的含量为1%,3%,6%和9%.用浸涂法在石英玻璃基片上浸涂ZnAO薄膜,研究了热处理、掺杂对ZAO薄膜相组成和显微结构的影响.X射线衍射结果表明,衍射图谱中无Al2O3的衍射峰.随着掺杂量的变化,ZnO主要衍射峰的位置、晶面间距均发生了有规律的变化,说明Al掺杂进了ZnO晶格中.研究结果表明,溶胶浓度、Al掺杂量、热处理温度都影响薄膜的显微结构.当薄膜厚度较大时,热处理过程中ZnO晶粒呈现明显的择优生长现象.     

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     

Er~(3+)掺杂位置对Er~(3+):BaTiO_3薄膜上转换发光的影响(英文)

采用溶胶-凝胶法在LaNiO3/Si衬底上制备Er3+掺杂BaTiO3薄膜。通过XRD、AFM和PL图谱分别研究薄膜的晶体结构、形貌以及上转换发光性能。结果表明,薄膜的微观结构和发光性能与Er3+掺杂晶格的位置有关。A位掺杂薄膜较B位掺杂薄膜具有较小的晶格常数和较好的结晶。PL光谱表明:A位掺杂的薄膜和B位掺杂的薄膜都于528nm和548nm处获得较强的绿色上转换发光以及在673nm处获得较弱的红光,分别对应Er3+离子的2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2能级跃迁。相对于B位掺杂的薄膜,A位掺杂样品有较强的绿光发射积分强度以及较弱的红光发射相对强度。这种差异可以通过薄膜的结晶状况和交叉弛豫机制来进行解释。     

Subsolidus phase relations in the ZnO–MoO3–B2O3, ZnO–MoO3–WO3 and ZnO–WO3–B2O3 ternary systems

The subsolidus phase relations in the ZnO–MoO₃–B₂O₃, ZnO–MoO₃–WO₃ and ZnO–WO₃–B₂O₃ ternary systems have been investigated by the means of X-ray powder diffraction (XRD). There is no ternary compound in all the systems. There are five binary compounds and five tie lines in the ZnO–MoO₃–B₂O₃ system. This system can be divided into six 3-phase regions. There are three binary compounds and three tie lines in the ZnO–MoO₃–WO₃ system. This system can be divided into four 3-phase regions. There are four binary compounds and four tie lines in the ZnO–WO₃–B₂O₃ system. This system can be divided into five 3-phase regions. The possible component regions for ZnO single crystal flux growth were discussed. The phase diagram of Zn₃B₂O₆–ZnWO₄ pseudo-binary system has been constructed, and the result reveals this system is eutectic system. The eutectic temperature is 1007 °C and eutectic point component is 70 mol% Zn₃B₂O₆.     

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。     

纳米柱状多孔WO3- x /TiO2 薄膜的电致变色性能

采用反应磁控溅射在掠射角度α=0°和α=80°的条件下制备氧化钨（WO_3-x）薄膜,然后在其表面沉积二氧化钛（TiO₂）。利用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）对WO_3-x/TiO₂薄膜的晶体结构、表面/断面形貌以及表面化学成分进行表征。在三电极体系1 mol/L LiClO₄/PC溶液中,采用电化学工作站和紫外-可见分光光度计测试了WO_3-x/TiO₂薄膜的电致变色性能。XRD结果表明,WO_3-x/TiO₂薄膜为非晶态结构,与掠射角度无关。当掠射角度为80°时,获得了纳米柱状多孔薄膜。从 W 4f和Ti 2p的XPS谱图确认氧化钨为亚化学计量比的WO_3-x,而氧化钛为满足化学计量比的TiO₂。与致密薄膜相比,纳米柱状多孔薄膜需要较低的驱动电压且具有较快的响应速度。纳米柱状多孔薄膜的电荷容量为83.78 mC,是致密薄膜电荷容量30.83 mC的2倍以上。在±1.2 V驱动电压下,注入和脱出离子扩散速率分别为D_in=5.69×10^-10 cm²/s和D_de= 5.08×10^-10 cm²/s。与纯WO₃薄膜相比,WO_3-x/TiO₂薄膜的电致变色循环稳定性更好。纳米柱状多孔薄膜在可见光范围内具有较大的光调制幅度,因此其光密度变化（ΔOD）大于致密薄膜。     

Al-doped ZnO/WO3 heterostructure films prepared by magnetron sputtering for isopropanol sensors

Metal oxide semiconductors(MOSs) are ideal sensing materials for detecting volatile organic compounds due to their low cost, diversity, high stability, and ease of production. However, it remains a grand challenge to develop the MOSs-based gas sensors for sensing isopropanol with desired performance via a simple, effective,and controllable method. Herein, we reported the preparation of the Al-doped Zn O(AZO)/WO₃ heterostructure films by directly depositing the AZO coating onto the WO<...     

The ternary system Na2O–ZnO–WO3: Compounds and phase relationships

The subsolidus phase relationships of ternary system Na₂O–ZnO–WO₃ have been investigated by X-ray diffraction (XRD) and differential thermal analyzer (DTA). All the samples were synthesized in the temperature range from 530 to 850 °C in air. There are one ternary compound and five binary compounds in the Na₂O–ZnO–WO₃ system, which can be divided into eight three-phase regions. The crystal structure of the ternary compound Na_3.6Zn_1.2(WO₄)₃ is determined by single-crystal structure analysis method. It belongs to triclinic system with space group and lattice constants a = 7.237 (5) Å, b = 9.172 (6) Å, c = 9.339 (6) Å and  = 94.920 (4)°, β = 105.772 (9)°, γ = 103.531 (8)°, Z = 2. DTA analyses indicate that the compound Na₂WO₄ is not suitable to be the flux for ZnO crystal growth below 1250 °C, since no liquidus was observed in the system before 1250 °C.     

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.