WO3-TiO2-ZnO復合薄膜的制備與光致變色性能研究.pdf

1、WO3是一種重要的無機類光致變色材料，因其顏色變化的可逆性、熱穩(wěn)定性好、抗疲勞性能好、成本低等特點，在可擦除光信息存儲器、數據顯示器和智能窗等領域具有廣闊的應用前景。研究發(fā)現將WO3與其它材料復合可以有效地提高其光致變色性能。WO3基光致變色復合材料的制備已成為當前的一大研究熱點。
　　本文首先采用溶膠-凝膠法分別制備了WO3溶膠，TiO2溶膠和ZnO溶膠，在此基礎上以一定比例混合后形成WO3-TiO2復合溶膠和WO3-TiO2-

2、ZnO復合溶膠。利用透射電鏡和紫外-可見分光光度計對其進行了表征。結果表明：分子比WO3:TiO2:ZnO=16:2:1的WO3-TiO2-ZnO復合溶膠具有最佳的光致變色性能。該復合溶膠粒子尺寸分布在10-30nm范圍，用500W高壓汞燈照射80后由無色變?yōu)樗{色，照射150s后達到光致變色飽和，變色后的復合溶膠在空氣中室溫暗處放置6h后恢復到無色狀態(tài)，具有很好的光致變色可逆性。
　　其次，在分子比WO3:TiO2:ZnO=16:

3、2:1的復合溶膠中加入一定量的檸檬酸，并通過浸漬提拉法在玻璃襯底上制備了WO3-TiO2-ZnO復合薄膜，并通過一系列的表征手段來研究不同檸檬酸濃度對復合薄膜的結構性能、表面形貌和光致變色性能的影響。結果發(fā)現檸檬酸能有效地提高復合溶膠的穩(wěn)定性。檸檬酸對復合薄膜的表面形貌有誘導作用，隨著檸檬酸濃度的增加，復合薄膜的表面形貌由矩形納米片變?yōu)檎襟w納米顆粒，最后變?yōu)榧{米棒。當檸檬酸濃度為0.6M時，復合薄膜具有最佳的光致變色性能。該薄膜在50

4、0W高壓汞燈照射10s即可由無色變?yōu)樗{色，90s后達到光致變色飽和，變色后在空氣中室溫暗處放置12h恢復為無色狀態(tài)。
　　最后，在0.6M檸檬酸對應的WO3-TiO2-ZnO復合溶膠中加入一定量的PEG-400，研究PEG-400的加入量對WO3-TiO2-ZnO復合薄膜性能的影響。發(fā)現隨著PEG-400加入量的增加，復合薄膜的光致變色性能呈現先增強后減弱的趨勢，加入0.5g PEG-400時，復合薄膜具有最佳的光致變色性能，該薄