电泳沉积法制备三氧化钨薄膜

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电化学沉积三氧化钨

电化学沉积三氧化钨电化学沉积是一种通过电化学方法在电极表面沉积材料的技术。

在这篇文章中，我们将重点介绍电化学沉积三氧化钨的过程和应用。

三氧化钨（WO3）是一种重要的功能材料，具有广泛的应用前景。

它具有良好的光电性能、电化学性能和催化性能，可应用于光电子器件、电化学储能器件、传感器和催化剂等领域。

电化学沉积是一种简单而有效的方法，用于在电极表面沉积WO3薄膜。

电化学沉积WO3的过程涉及两个主要步骤：阳极氧化和沉积。

首先，需要选择合适的电解液和电解质。

一般来说，含有钨离子的溶液（如硝酸钨酸铵溶液）常被用作电解质。

然后，在电解质中使用直流电源，将电极（通常为导电玻璃或金属电极）连接到阳极，并将另一个电极（阴极）浸入电解液中。

在沉积过程中，通过调节电解液的组成、电极材料和电流密度等参数，可以控制WO3薄膜的形貌和性能。

例如，调节电流密度可以改变沉积速率和薄膜的致密性。

此外，添加适量的添加剂（如硫酸铵）可以调节沉积过程中的pH值，从而影响薄膜的结构和晶相。

电化学沉积WO3的过程中，电极表面的钨离子会受到电解液中的电子供体的供电，发生氧化反应，生成三氧化钨薄膜。

这种沉积过程可以通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等表征手段来研究薄膜的形貌和结构。

电化学沉积WO3薄膜具有许多优点。

首先，它是一种简单、低成本的制备方法，不需要复杂的设备和高温条件。

其次，通过调节沉积条件，可以实现对薄膜形貌和性能的精确控制。

此外，电化学沉积还可以在大面积电极上均匀沉积薄膜，有利于实现批量生产。

三氧化钨薄膜具有广泛的应用前景。

例如，在光电子器件领域，WO3薄膜可以用作透明电极、光电极和光阻等功能层。

在电化学储能器件领域，WO3薄膜可以用作超级电容器和锂离子电池的电极材料。

在传感器领域，WO3薄膜可以用于气敏传感器、光敏传感器和湿敏传感器等。

此外，WO3薄膜还可以用作光催化和电催化材料，用于催化降解有机污染物和水分解产氢等反应。

电沉积三氧化钨薄膜电致变色及其光电化学性能

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４的峰值分别为３．Ｖ和３．Ｖ，与三氧化钨（）ｆ５８ｅ７９ｅＶＩ的峰
值非常一致。然，电沉积膜中的钨是以六价的形式（显在ｗ）
存在的。在不同着色程度ＷＯ，膜的ＸＰＳ光谱中（曲线ｂ和Ｃ，）当呈浅着色状态时．对应于４，和４的峰值分别为３．Ｖｆ：ｆ２／５／６６ｅ
式中，为电极电容，为电子电荷．，ｃｅ为相对介电常数，ｏ￡为真空介电常数，为施加偏压，为Ｂｌｍａｎ常数．为热Ｅｋｏｔｎｚ丁力学温度，为电极几何表面积。电子施主密度 Ⅳ 经计算为以１４０ｃ。当一０８Ｖ电压施加于工作电极上时．０． ×１ ” ｍ～．ｗ
无紫外光照ＷＯ，的吸收光谱作为参比膜
图６不同光解时间在７０ｎ处的吸收变化。０ｍ
ｗ０。电极在浓度为０１ｌＬ的Ｌｌ的Ｐ溶液中的带隙．／ｍｏｉＣ激发导致Ｉ由光生空穴氧化。此过程可依据入射光子转换效
在一较宽的电势范围内呈现很好的线性关系。直线的截距可由得到三氧化钨在溶液中的平带电势Ｅｂ０Ｖ。电子施主密度（为 Ⅳ 可通过方程（）计算。１
Ｎ＝２ｃｅＡ。Ｅ — Ｅ一丁／）Ｃ。，ｏ（ｅ（）１

三氧化钨

纳米WO3材料的制备、应用及发展班级：** 姓名：** 学号：**摘要：结合近年来的相关文献，综述了纳米WO3材料的研究现状与进展，重点概述了超细WO3粉体和纳米WO3薄膜的各种制备方法及各自优缺点，并介绍了纳米WO3薄膜的稀有金属掺杂研究等;分析了纳米WO3材料的研究意义，介绍了纳米WO3材料在变色及催化等方面的应用。

最后分析了纳米WO3料应用的发展趋势。

关健词:纳米WO3材料制备方法、掺杂、改性、应用0引言自20世纪80年代以来，纳米科技迅速发展，纳米材料已成为凝聚态物理化学和材料科学的一个新的成长点[1,2]在信息功能材料、催化、磁性材料等方面具有广阔的应用前景。

纳米WO3材料是一种引人注目的可逆变色性(电/气致变色材料)和离子敏感性材料(如H2 , NH3 , NO2 , H2S,O3，O2等[3]。

纳米WO3也可用于共催化剂中，增强金属或金属氧化物催化剂的催化效果.此外，纳米W03因具有较大的比表面，表面效应显著，对电磁波有很强的吸收能力，可用作优良的太阳能吸收材料和隐形材料。

本文主要综述了纳米WO3薄膜与超细粉体的制备方法，纳米WO3薄膜的掺杂改性材料，研究现状及应用。

1纳米WO3材料的制备纳米WO3材料按制作方法和结构形式，可分为烧结型、薄膜型、厚膜型等。

其中烧结型、厚膜型气敏器件都以超细微粉作为原料[4]。

现在分别介绍纳米WO3薄膜和超细粉体的制备。

1.1纳米WO3薄膜的制备纳米WO3薄膜的制备方法很多，薄膜的性质与制备方法及工艺条件密切相关，用不同制备方法制备的WO3薄膜在尺寸和晶型等方面有所不同，仅就常见的方法简述如下。

1. 1. 1蒸发法利用物质在高温下的蒸发现象，可以制备各种薄膜材料。

蒸发法具有一些明显的优点，如较高的沉积速度、相对较高的真空度，以及由此导致的较高的薄膜纯度等。

蒸发法包括蒸发冷法、电子束蒸镀法、电弧蒸发法、激光蒸发法、空心阴极蒸发法、热蒸发法等，其中热蒸发法是使用比较多的方法之一R.Sivakumar等[5]采用电子束蒸镀法成功研制成了WO3薄膜.李建军等[6]也采用电子束蒸发法制备不同MoO3,掺杂量的氧化钨薄膜，都有较好的电致变色性能。

一种电化学沉积法制备氧化钨电致变色薄膜的方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910802419.1(22)申请日 2019.08.28(71)申请人山西利虎玻璃（集团）有限公司地址 030500 山西省吕梁市交城县阳渠村村东申请人山西利虎集团青耀技术玻璃有限公司(72)发明人姚爱华　貌俊达　耿磊　(51)Int.Cl.C03C 17/34(2006.01)(54)发明名称一种电化学沉积法制备氧化钨电致变色薄膜的方法(57)摘要本发明涉及一种电化学沉积法制备氧化钨电致变色薄膜的方法。

本发明的目的是要解决现有的水溶液体系下氧化钨电致变色薄膜的调制范围窄、薄膜寿命短以及制备方法复杂所导致的不适合大规模生产的技术问题。

本发明：一、清洗导电玻璃基片；二、配置电沉积溶液；三、电化学法沉积薄膜；四、薄膜电沉积后处理。

本发明的有益效果：1、本发明所使用的电沉积方法和条件简单，可以作为大规模生产的方法；2、本发明所获得的氧化钨的电致变色调制范围广，寿命好，脱色态下的薄膜在可见光范围内有很高的透过率，可供实际电致变色玻璃器件使用；3、本发明方法不需要大型的仪器和贵重药品,操作方法简单,成本低廉，便于实施，可应用于大规模工业生产。

权利要求书1页说明书4页附图3页CN 112441750 A 2021.03.05C N 112441750A1.一种电化学沉积法制备氧化钨电致变色薄膜的方法，其特征在于氧化钨电致变色薄膜的制备方法是按照以下步骤进行的：步骤一：清洗导电玻璃基片：将导电玻璃基片依次用丙酮、无水乙醇、去离子水各超声清洗5-15分钟，烘干后得到干净的导电玻璃基片；所述的导电玻璃基片为ITO基片或FTO玻璃基片。

步骤二：配置电沉积溶液，备用。

步骤三：电化学法沉积薄膜：用步骤二得到的溶液作为电沉积溶液，步骤一得到的导电玻璃基片作为工作电极，铂片或钛铂片作为对电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，恒电位方法在导电玻璃基片上沉积氧化钨薄膜。

电泳沉积法制备三氧化钨薄膜

电泳沉积法制备三氧化钨薄膜
龙志峰;张国栋
【期刊名称】《安徽工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(023)002
【摘要】研究了由WO3溶胶采用电泳沉积法制备WO3薄膜,讨论了电流密度、溶胶陈化时间、溶胶浓度、溶胶pH值对制备WO3薄膜厚度的影响;及膜厚与沉积时的电流密度对薄膜与基底结合力的影响.通过TGA-DTA和IR分析探讨了固体薄膜在热处理过程中的结构变化.
【总页数】4页(P151-154)
【作者】龙志峰;张国栋
【作者单位】安徽工业大学,化学与化工学院,安徽,马鞍山,243002;安徽工业大学,化学与化工学院,安徽,马鞍山,243002
【正文语种】中文
【中图分类】TQ153
【相关文献】
1.电泳沉积法制备纳米Al/Bi2O3铝热剂薄膜的研究 [J], 马小霞;胡艳;张伟;叶迎华;沈瑞琪
2.电泳沉积法制备的Zn1-xCuxO薄膜的结构及阻变性能 [J], 李嘉川;何新华;樊娇娇
3.电泳沉积法制备SrTiO3薄膜电极的工艺研究 [J], 赵群;刘菲;卢琳;李智敏;黄伟
4.由电泳沉积ZIF-67薄膜制备高效染料敏化太阳能电池对电极 [J], 石佳玉; 夏畅;
李莹莹; 张敬波
5.由电泳沉积ZIF-67薄膜制备高效染料敏化太阳能电池对电极 [J], 石佳玉; 夏畅; 李莹莹; 张敬波
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结晶度对三氧化钨薄膜电致变色性能影响的研究

增加结晶度可以提高循环稳定性,但较致密有序的原子排列,造成离子/电子脱嵌速度慢,因此控制和选择适当的结晶度,对材料电致变色性能的影响极为重要。因此,本文通过调控不同结晶度三氧化钨薄膜,研究结晶度对响应时间、循环稳定性等电致变色性能的影响,从而获得优化的结晶度,满足其在使用过程中响应时间及循环寿命的要求。
首先,利用电沉积方法,制备出了非晶的三氧化钨薄膜,研究沉积时间对电致变色性能的影响。随着电沉积时间的增加,光学调制范围和着色效率逐渐增大,褪色时间逐渐增加,而着色时间减小, 主要是由于沉积时间的不同导致了形貌差异。
在1000 s电沉积时间下所制备的三氧化钨薄膜体现出83%的较大光学调制范围、4 s的平均响应时间以及83 cm2·C-1的较高着色效率。为了精确控制结晶度,利用溶胶-凝胶法,通过调控反应温度和时间,制备不同结晶度三氧化钨薄膜。
褪色态的透过率达到75%,在400 nm1100 nm范围内平均光学调制范围达到60%,响应时间为25s,着色效率达到52 cm2·C-1,相对光亮度达到45.5%,该器件作为智能窗应用能够实现对太阳热辐射的调控。
结晶度对三氧化钨薄膜电致变色性能影响的研究
电致变色是指材料在外加电场的作用下由于离子/电子的嵌入/ 脱出而引起的光学属性的变化（如颜色、透射率、反射率、吸收率等）。三氧化钨是一种较为常用的无机电致变色材料,非晶的三氧化钨由于疏松的结构,离子/电子在脱嵌过程中其响应速度快,但多次循环后,内部疏松度薄膜对电致变色性能的影响:由于随结晶度的增大,Li+在薄膜中扩散速度降低,因此响应时间随结晶度的升高而增加。结晶程度越高,其Li+在薄膜中因束缚而沦陷的量越少,同时长程有序排列的原子有助于保持结构稳定性。

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Ｖｏ．３Ｎｏ２１２．Ａｐｉ２０ｒ０６ｌ
安徽工业大学学报
ＪｏｈｉＵｎｖｒｉｆｅｈｏｏｙ．ｆＡｎｕｉｅｓｔｏｃｎｌｇｙＴ
第２卷第２３期
２００６年４月
ｃｍｂｎｔｅｆｓｎｓｏｈｎｆｍｓｄｐｓｅｕｆｃｏｈｕｄｓｗｅｅｉｖｓｉａｅ．ＴｅｖｌｔｎｏｈｏｉａｉａｔｅｓｆｔｉｉｅｏｉｄｓｒｅｆｔｅｆｎｕｒｎｅｔｔｄｈｅｏｕｉｓｆｔｅｖｌｔａｇｏｓｒｃБайду номын сангаасｅｏｌｆｅｅｔｒａｍｅｔｅｅｄｓｕｓｄｂｓｄｏｈＧＡ— ＤＴｎＲａａｙｉ．ｔｔｒｆｆｍｓａｔｒｈａｅｔａｒｉｃｓｅａｅｎｔｅＴｕｉｔｗＡａｄＩｎｓｓｌＫｅｒｓＷＯ３ｈｎｆｍ；ｏ；ｌｃｒｐｏｅｉｅｏｉｏｙｗｏｄ：ｉｌｓｌｅｅｔｈｒｔｄｐｓｉｎｔｉｏｃｔ
１Ｏ薄膜制备．Ｗ３２
不锈钢片作阳极，清洗后的透明导电玻璃（Ｏ方块电阻６ｃ作阴极。电泳沉积在室温下进行，Ｉ，Ｔ０ｍ）电流密度用直流稳压稳流仪（上海翔宇电子仪器有限公司制）控制。阴极制得的ＷＯ薄膜在８＝，００（左右的流通
膜厚度的影响；及膜厚与沉积时的电流密度对薄膜与基底结合力的影响。通过ＴＡＴＧ —ＤＡ和ＩＲ分析探讨了固体薄膜在热处理
过程中的结构变化。
关键词：ＷＯ薄膜；溶胶；电泳沉积
中图分类号：Ｑ５Ｔ１３文献标识码：Ａ
Ｐｅａａｉｎｏ０３ｈｎＦｌｉｅｔｐｏｅｉｐｓｔｎｒｐｒｔｆＷｉｉｏＴｍｓｗｔＥｌｃｒｈｒｔＤｅｏｉｏｈｏｃｉ
积Ｗ０膜，该法通过控制沉积时间可得到所需的厚度，有操作简单、可一次成膜、明度高、透膜层均匀及和基底结合牢固的优点。由该法制备Ｗ０无机膜还未见有关文献报道。
１试
验
１（溶胶制备．Ｗ）１３
用Ｈ０溶解一定量钨粉，防止溶液暴沸，为Ｈ０分多次加入，溶解过程中要不断搅拌。待完全溶解后冷却过滤，在滤液中加入适量Ｃ，ＨＯＣＯＨ和表面活性剂，ＨＣＨ，ＨＣＯ得到ｗＯ的溶胶唧，。
三氧化钨（，ｗｏ）薄膜可以通过适当能量的光辐照或利用电场而呈现颜色，此称为光致变色或电致变色，
在灵巧窗、大面积信息显示屏及汽车反光镜等方面具有潜在应用价值而引起人们的关注【。１Ｗ０膜的制备方法有磁控溅射、化学气相沉积，溶胶一凝胶、电脉沉积等。其中溶胶一凝胶法由于操作简单，成份容易控制而成为研究的热点，但也存在需要多次成膜，膜厚不易控制的缺点；采用电泳沉积法制备无机膜已有大量报道，但大多是将粉体分散在水或其它介质中，通电后粉体在电极上沉积，所得到的膜均匀性差、和基底结合不牢，透明度不高。针对这些问题，由透明溶胶采用电泳沉积法制备Ｗ０膜，即从基片为电极，通以电流在阴极可沉
文章编号：６１７７（０６０ — １１０１７— ８２２０）２０５ — ４
电泳沉积法制备三氧化钨薄膜
龙志峰。国栋张
（徽工业大学化学与化工学院，安安徽马鞍山２３０）４０２
摘要：研究了由Ｗ，Ｏ溶胶采用电泳沉积法制备ＷＯ薄膜，讨论了电流密度、溶胶陈化时间、溶胶浓度、溶胶ｐＨ值对制备ＷＯ薄
ＡｂｔａｔＰｅａａｉｎｆＷＯｔｉｆｍｓｆｏｓｒｃ：ｒｐｒｔｏｏ３ｈｎｉｌｒｍＷＯ３ｓｌｈｏｇｅｅｔｏｈｒｔｄｐｓｔｎｗａｓｕｉｄＴｅｏｔｒｕｈｌｃｒｐｏｅｉｃｅｏｉｏｓｔｄｅ．ｈｉｉｆｅｃｆｃｒｅｔｄｎｉ，ｇｎｎｉｆｏ，ｏｃｎｒｔｎｏｏｎＨｏｏｎｔｉｋｅｓｏｉｉｒｎｕｎｅｏｕｒｎｅｓｙａｅｉｇｔｌｔｍｅｏｌｃｎｅｔｉｆｓｌｄｐｆｓｌｏｈｃｎｓｆｔｎｆｍｓｗｅｅｓａｏａｈｌ
ｄｓｕｓｄＢｅｉｅ．ｔｅｎｌｅｃｏｔｉｋｅｓｆｆｍｓｎｃｒｅｔｅｓｔｉｔｅｅｏｉｏｐｏｅｓｎｉｃｓｅ．ｓｄｓｈｉｆｕｎｅｆｈｃｎｓｏｉａｄｕｒｎｄｎｉｎｈｄｐｓｔｎｒｃｓｏｌｙｉ
空气下烘干，然后在马弗炉中于一定温度下热处理１。将得到浅蓝色、ｈ均匀性好的ＷＯ薄膜。，
ＬＯＮＧｉｆｎ，ＺＨＡＮＧｏｄｎＺｈ－ｅｇＧｕ－ｏｇ
（ｈｏｏＣｅｓｙａｄＣｅｃｌｎｉｅｒｇ，ｎｕｎｖｒｉｆｅｈｏｏ，ｎｈｎ２３０，ｈｎ）ＳｏｌｆｈｍｉｒｎｈｍｉｇｎｅｎＡｈｉｉｅｓｙｏＴｃｎｌＭａａｓａ４０２ＣｉａｃｔａＥｉＵｔｙｇ