聚（3,4乙烯二氧噻吩）/氧化石墨烯纳米杂化结构薄膜的设计合成与电致变色性能研究

本文成功地将聚 (3, 4乙烯二氧噻吩) (PEDOT) 纳米颗粒修饰在氧化石墨烯 (GO) 纳米片表面, 获得了PEDOT/GO杂化纳米结构。采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱仪和X射线光电子能谱对杂化结构的形貌、微观结构、振动能级特征和表面化学状态进行了表征和分析。电化学性能与光吸收性能测试表明, 与PEDOT薄膜相比PEDOT/GO杂化结构的电致变色性能获得了显著的提高, PEDOT/GO杂化结构在480 nm处的着色态和褪色态之间的对比度由杂化之前的23.4%提高到了杂化后37.6%, 着色时间和褪色时间分别由1800 ms和1500 ms缩短为600 ms和700 ms, 着色效率则由杂化前的55.8 cm²/C提高至杂化后的83.4 cm²/C。研究表明PEDOT/GO杂化结构在发展新型电致变色材料方面具有很大的潜力, 在智能窗、可见光隐身材料等领域有望获得广泛的应用。     

核壳结构WO_3/V_2O_5纳米线复合薄膜的制备及其电致变色性能研究

采用溶剂热法在氟掺杂的锡氧化物导电玻璃衬底上成功合成制备了长度为400~2000 nm,从基底(80 nm)到尖端(30 nm)锥状塔式WO_3纳米线薄膜,进而通过电化学沉积法在WO_3纳米线表面均匀沉积V_2O_5纳米颗粒,从而得到核壳结构WO_3/V_2O_5纳米线复合薄膜。运用X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对复合薄膜进行表征,并运用循环伏安法、计时电流法和紫外可见光谱分析研究了该复合薄膜的电化学性能和光学性能。结果表明,与单一的V_2O_5薄膜相比,该复合薄膜的电致变色性能获得了显著增强。具有更好的循环稳定性、更大的透射率调制幅度(776 nm为67%)和更高的着色效率(776nm为13.5 cm2/C)。该法制备WO_3/V_2O_5核壳纳米结构电致变色综合性能优良,有望在隐身材料和智能变色薄膜材料等领域得到广泛应用。     

网络状WO3/聚噻吩纳米线杂化结构薄膜的电致变色性能

以钨酸钠为钨源,盐酸为调节剂,硫酸铵为辅助剂,采用正交试验优化水热工艺参数制备WO3纳米线,再用电化学沉积法制备网络状WO3/聚3,4-乙基二氧噻吩(PEDOT)纳米线杂化结构薄膜,研究了薄膜的结构和电致变色性能。结果表明:在反应温度190℃、反应时间4 h、pH=2的水热条件下制备得到的WO₃的电致变色性能最优,对比度为80.6%;最优水热条件下电化学沉积成功制备得到具有芯壳纳米线杂化结构的WO₃/PEDOT薄膜,单晶WO₃核体外覆盖了一层非晶PEDOT薄壳层;与WO₃纳米线和PEDOT相比,WO₃/PEDOT薄膜具有优异的电致变色性能与光学调制性能、快速的响应速率以及良好的循环稳定性,薄膜的对比度为89.1%,着色时间为3.4 s,褪色时间为22 s,且循环1000周次后,对比度保留98.8%。