基于Langmuir-Blodgett法的无机纳米线取向组装与可编辑化层间设计

低维纳米材料的取向组装,是实现薄膜、涂层、陶瓷体等宏观材料性能提升的有效手段。为了实现高效且大规模的组装过程﹐研究人员开发了多种纳米线自组装方法。其中Langmuir-Blodgett（LB）方法由于取向程度高且易于操控,一直备受研究者们的喜爱﹐但此方法也存在工艺参数调控困难、组装时间较长、纳米线的普适性不强等问题。本文基于LB法﹐以一维（1D）纳米导体（Ag纳米线）与无机半导体（MoO3 纳米线和W18O49纳米线）为取向组装基本单元,详细研究与讨论了不同纳米线的组装工艺和纳米线组装中的动力学问题﹐并以此为基础,实现了纳米线同质/异质多层结构的组装。     

智能眼镜的发展现状与趋势

近年来,随着智能可穿戴设备在各个领域的快速发展,智能眼镜作为典型代表被广泛应用于医疗、通信、显像、光学调节等领域.借助无线通信、传感监测、逻辑计算等软/硬件技术,智能眼镜可以在镜框部分集成多种电子与光学元件,从而实现语音交流、导航定位、健康监测、处理计算等功能;借助液晶成像、电致变色、光致变色等技术,智能眼镜可以在镜片部分实现增强现实成像、主动光透过率调节、被动紫外线防护等功能,从而推动智能眼镜向多功能集成平台的方向发展.本文对现有智能眼镜的功能进行分类总结,并简要论述了智能眼镜的发展现状与应用领域.     

多功能电致变色器件:从多器件到单器件集成

电致变色是在外加电场驱动下通过材料氧化还原反应可逆地改变颜色或光学性质的现象。自发现电致变色现象以来,由于其具有色彩丰富、节能环保和智能可控等优点,电致变色技术已应用于智能窗、智能显示、防炫目后视镜等领域。随着近些年光电技术的快速发展,涌现了一系列具有高度集成特性的产品,电致变色技术也朝着功能化智能化的方向发展:结合绿色能源技术,使自供能电致变色系统进一步降低了建筑能耗;利用电致变色可视化的优点,电致变色与其他功能器件的集成使信息读取更加快速便捷;由于电致变色器件与多种功能器件具有相似的结构、电化学原理和活性成分,电致变色器件也逐渐从单一的色彩变化,向变色红外调控、变色储能及变色致动等多功能的方向发展。电致变色多功能集成也极大地推动了电致变色技术的进一步发展。本文详细综述了电致变色原理的多器件/单器件多功能集成系统的前沿进展,例如自供能电致变色、电致变色传感、电致变色红外调控以及电致变色储能等方向,并介绍了不同类型多功能电致变色器件集成模式、结构设计和性能优化,同时也针对电致变色多功能应用所面临的挑战与未来可能的发展方向进行了总结与展望。     

单金属Ni-MOF材料的制备及在无酶葡萄糖催化的应用

金属有机框架(MOF)是一种结构多样且易于修饰的多孔性材料。凭借超高的空隙率和巨大的表面积，人们认为MOF在电催化、储氢、传感器和超级电容器等领域都有着良好的应用前景。以单金属镍为团簇，对苯二甲酸(H₂BDC)为有机配体制备了全新的金属有机框架材料，并将它作为电极修饰材料。此时该葡萄糖传感器的灵敏度为0.884μA·L·mmol^-1,检测限为2.647 mmol/L(S/N=3)。这种金属有机框架材料为无酶汗液检测提供了一种高效、快速且高灵敏度的检测平台，但是单一金属团簇的长期稳定性较差，不适合长期长时间监测，未来有待进一步改进。     

NiO/PB复合电致变色薄膜的制备及其性能研

采用水热法制备了垂直生长的氧化镍(NiO)纳米片薄膜, 并利用电沉积法将普鲁士蓝(PB)负载到NiO纳米片薄膜上, 制备了新型的NiO/PB复合电致变色薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)对样品的晶型以及微观形貌进行了表征, 采用紫外-可见光光度计以及电化学工作站对NiO/PB复合薄膜的电化学和电致变色性能进行了研究和表征。结果表明: NiO/PB复合电致变色薄膜具有多孔结构和较大的比表面积, 可以增大电解质与电极材料的接触面积。PB成功负载到NiO薄膜表面, 使NiO/PB复合薄膜表现出较大的电流密度。相比于单层NiO薄膜, NiO/PB复合薄膜表现出更好的电致变色性能, 其光调制范围可以达到46%, 着色效率为141 cm²/C, 并且其着色时间可以缩短到5 s, 褪色时间为6 s。     

基于Cu3(HHTP)2薄膜的离子液体电致变色电极

室温离子液体具有宽电化学窗口和良好的环境稳定性, 是电致变色器件的理想电解质。然而传统电致变色材料的晶格间隙较窄, 限制了离子液体中大尺寸离子的扩散, 且大离子反复脱/嵌会破坏传统电致变色材料的结构, 导致性能衰减。金属有机框架材料(MOFs)是一种具有拓扑结构的多孔晶态材料, 有望为离子液体中大尺寸离子的传输提供通道。本工作在导电玻璃表面制备了三亚苯类Cu₃(HHTP)₂ (HHTP=2,3,6,7,10,11-六羟基三苯并菲) MOF薄膜, 并研究了Cu₃(HHTP)₂薄膜在离子液体电解质中电化学和电致变色行为和性能。结果表明, 相对于传统的LiClO₄/PC和NaClO₄/PC电解质, Cu₃(HHTP)₂薄膜在离子液体[EMIm]BF₄中表现出更低的接触电阻和更高的离子扩散效率, 电极的着色/褪色速度得到了显著提高(着色时间由10.3 s缩短至8.0 s, 褪色时间由23.6 s缩短至5.2 s)。同时, Cu₃(HHTP)₂薄膜在[EMIm]BF₄中也具有更高的光调制范围和着色效率。这项工作展现出MOFs/离子液体电化学体系在电致变色领域中的潜在应用价值。