【摘 要】
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电致变色是指材料在通电过程中发生反应或结构改变,使其可见光谱上某一波段的光吸收率改变,对外表现为通电后材料颜色改变。近年来由于电致变色材料在红光波段以及红外波段的调制作用,大量电致变色器件被应用在智能家居领域,用来调节温度以达到节能减排的作用。其中最为广泛使用的是基于氧化钨的电致变色玻璃。本文以氧化钨为主要研究对象,采取钨酸法以及水热法对其进行研究。主要目的是为了综合常用的WO3颗粒以及W18O4
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电致变色是指材料在通电过程中发生反应或结构改变,使其可见光谱上某一波段的光吸收率改变,对外表现为通电后材料颜色改变。近年来由于电致变色材料在红光波段以及红外波段的调制作用,大量电致变色器件被应用在智能家居领域,用来调节温度以达到节能减排的作用。其中最为广泛使用的是基于氧化钨的电致变色玻璃。本文以氧化钨为主要研究对象,采取钨酸法以及水热法对其进行研究。主要目的是为了综合常用的WO3颗粒以及W18O49纳米线的优势,制备出一款变色速度快,光学调制范围大,循环寿命长的电致变色器件。本文一方面使用钨酸法将双氧水与钨粉混合,经过较为剧烈的氧化反应,得到过氧钨酸,再经过离心提纯得到钨酸凝胶,钨酸凝胶经过旋涂退火成为WO3薄膜。另一方面使用水热法,利用氯化钨（WCl6）的醇解反应,使用聚甲基吡咯烷酮（PVP）作为导向剂合成了W18O49纳米线,纳米线线长2μm以上,线宽20 nm以下,长宽比超过100。采用旋涂法成膜,对薄膜进行了温度变量实验,探索了温度对两种材料的成膜性能影响。WO3薄膜在100℃,200℃退火处理时表现出较为优异的性能,W18O49纳米线薄膜在200℃表现为较为优异的性能,在W18O49纳米线薄膜上旋涂一层WO3制得了复合氧化钨薄膜,其760 nm处透过率差值为92.5%,着色响应时间1.7 s,褪色响应时间1.3 s。采用高氯酸锂与PC为原材料,聚氨酯为固化剂,利用毛细现象封装得到基于复合氧化钨薄膜的固态电致变色器件,器件的着色响应时间在2.0 s,褪色响应时间为1.0 s,着褪色透过率差值达到了85%。实验最后尝试利用喷涂法制备了大面积的电致变色器件和柔性电致变色器件。
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