介稳态氧化钨超微粉体的水热合成与光致变色性质研究

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无机电致变色材料反射特性研究进展

无机电致变色材料反射特性研究进展

无机电致变色材料反射特性研究进展摘要:近几年,由于采用了特殊的合成工艺和结构设计,使得无机变色材料的反光性能得到了越来越多研究者的关注。

从无机电致变色材料的反射性质入手,对其在可见、近红外至中远红外波段的反射光谱调节技术进行了较为详尽的论述。

在可见波段,通过五氧化二钒掺杂化合物的制备、维光子晶体的微观结构、法布里-珀罗纳米腔结构以及局部表面的等离子共振来调节反射性质。

在红外波段,采用德鲁德自由电子气体等理论,采用氧化钨粉等物质进行分子振动吸收,并结合其它原理,进行了红外反射电致变色器件的研制。

关键词:电致变色;反射特性;无机电引言:电致变色是指在外加电场作用下,材料的透射率、反射率、吸收率等光学性能发生变化的过程。

在1969年, Debl第一次展示了 WO;是一种可变色的电致变色元件。

近年来,国内外对电致变色材料的研究逐渐深入,特别是全无机薄膜结构的全固态电致变色器件成为近年来的热点。

现已具备相当规模的电致变色设备研发能力,如 SAGE电气股份有限公司、 View In、浙江上方电器有限公司等。

1无机电致变色材料反射特性研究内容1.1阴极电致变色材料电致变色材料是一类在高温氧化时为无色物质,在低还原态时为着色的电致变色材料。

目前已有许多关于 WO,Mo0,Ti0,Ti0等方面的研究。

Zhou等采用水热、电沉积技术,研制出一种在负压下呈现深蓝、电压为正的 WO核壳纳米线膜,并能迅速变色,且能快速变色。

此外, Zhou等还采用硫酸铵水热法制备了 Mo掺杂 WO纳米线的薄膜,结果表明,在900~1800 m的距离下,其透过率比纯W0大,并有显著的改善,但其循环稳定性较差。

1.2阳极电致变色材料阳极电致变色材料是一种在高温氧化条件下能上色的物质,而在低浓度时则为无色的物质。

Ni0和普鲁士蓝在国内外已有较多的研究。

Xia等采用化学浴、溶胶-凝胶等技术,在IT0型导电玻璃表面制备了疏松、均匀、均匀的Ni0膜。

电致变色材料的研究进展及其应用研究

电致变色材料的研究进展及其应用研究

电致变色材料的研究进展及其应用研究电致变色材料是一种通过外加电场来改变颜色的材料。

随着科技的发展,电致变色材料逐渐成为了研究领域的热点之一。

本文将介绍电致变色材料的研究进展及其应用研究。

一、电致变色材料的研究进展电致变色材料的研究可以追溯到20世纪50年代。

最早的电致变色材料是银鹏石,但是它的色彩变化缓慢,无法应用到实际生产中。

直到80年代初,氧化钨(WO3)作为电致变色材料被发现,此后,一系列其他的电致变色材料纷纷涌现,如氧化钒(VO2)、氧化钼(MoO3)等等。

同时,研究者们也不断探索新的电致变色材料,并在这基础上开展深入的研究。

目前,电致变色材料的研究已经涉及到了几乎所有的化学元素,包括传统元素如铜、锌、铁等,也包括一些罕见的元素如稀土元素等。

二、电致变色材料的应用研究电致变色材料的应用范围非常广泛,涉及到生活、应用科技、商业等多个领域。

1.智能玻璃智能玻璃是电致变色材料应用最为广泛的领域之一。

智能玻璃可以根据外界光线、温度、湿度等变化而改变玻璃的透明度或者反射率。

这种材料被广泛应用于建筑、交通、家居等领域,目前,已经出现了热辐射式智能窗、电子窗帘等应用。

2.彩色显色电致变色材料可以在外加电场的作用下改变其颜色,这种性质可以被用于色彩显示。

因此,电致变色材料被应用在各种显示器件中,如平板电视、手机屏幕、电子书等。

3.传感应用电致变色材料的颜色变化还可以用于传感应用。

例如,将电致变色材料纳入电路板中,当电路板出现故障时,颜色的变化可以告知用户。

4.防窃听电致变色材料的颜色变化还可以被用于防窃听。

当窃听设备在被检测区域内时,电致变色材料会改变颜色,从而告知用户是否存在窃听器。

5.光伏太阳能电致变色材料的研究还涉及到了光伏太阳能。

当前,太阳能电池的颜色和透明度都比较单一,不符合市场需求。

但是,如果可以将电致变色材料应用于太阳能电池上,这些问题就能够得到有效解决。

三、电致变色材料的未来发展趋势在未来,电致变色材料的研究将会更加深入和广泛。

水热法合成微纳米氧化铜的结构及形貌研究

水热法合成微纳米氧化铜的结构及形貌研究

水热法合成微纳米氧化铜的结构及形貌研究康浩【摘要】笔者通过水热法制备微纳米氧化铜,采用XRD、SEM、TEM进行表征.研究结果表明:所制备的氧化铜纯度较高,不同途径制备出的氧化铜产物具有不相同的形貌.笔者对各种形貌氧化铜微粒产生机理进行了研究,并提出了可能的反应机理和晶体生长机理.以CuSO4·5H2O、尿素为主要原料,另加PVP、H2O2辅助反应,通过温和的水热法合成了棱柱状的Cu2(OH)2CO3,通过煅烧制得棱柱状CuO.以Cu(Ac)2·H2O、水为主要原料、SDBS作为表面活性剂,通过水热法制备出了棒状氧化铜纳米结构.以Cu(NO3)2·3H2O为主要原料、PVP作为表面活性剂,通过溶剂热法制备了花状氧化铜微纳米结构.以Cu(NO3)2·3H2O、水为主要原料、SDBS 作为表面活性剂,通过水热法制备了自组装的氧化铜球形结构.【期刊名称】《陶瓷》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】9页(P35-43)【关键词】反应机理;晶体生长;形貌表征【作者】康浩【作者单位】荔浦师范学校广西桂林546600【正文语种】中文【中图分类】TQ174前言笔者旨在制备氧化铜纳米材料,这是因为它有着广泛的用途。

首先,氧化铜纳米材料应用于催化剂。

纳米氧化铜对CO、乙醇等的完全氧化都具有较高的催化活性,对高氯酸铵的分解也具有很好的催化作用[1~3]。

在所使用氧化铜纳米材料作为高氯酸铵催化剂时,可以降低催化分解温度、加快分解速率,但对转化率没有太大的影响[4~6]。

其次,氧化铜纳米微粒对光、温度、湿度等具有很高的灵敏性,将氧化铜纳米材料制成薄膜包覆在传感器的表面,从而可以提高传感器的灵敏性和选择性[7~8]。

再次,氧化铜纳米材料应用于太阳能电池材料。

这是由它的光导性和光化学性所决定的。

纳米氧化铜做电极材料时可以显著改善普通电极材料使用时所带来的不足,包括电池材料的光电转换率、对环境的危害性以及材料性能的稳定性[9]。

云母衬底上W掺杂VO2薄膜的光学和变色性能研究

云母衬底上W掺杂VO2薄膜的光学和变色性能研究
相 变 前 后 颜 色发 生 了改 变 , 色差 最 大值 为 5 9 .。
2 2 薄膜 制备 . 将 云母 片在 HC : :H O 体 积 比为 1: 1 H O 2: 5的溶液 中煮 沸 2 mi, 去 离子 水 冲 洗 干净 , 后 在 5 n用 然 NH。・ o :H O H : 0体 积 比为 1: H。 2: 5的溶 液 中煮沸 2 mi , 去离 子水 冲洗 干净 , 5 n用 置于烘 箱 中 8 ℃ O
装 置 ( R 3 0 —8 ) 量 薄膜 相 变 前后 颜 色 的变 化 , KE 1 00 5 测 控 温精 度为 ±1 。 ℃ 颜色 的表 征如 文献所 述 _ , 7 色差 ( E 通 过计算 : ] A )
AE 一 厂 AL + ( ) + ( b ( ) Aa 。 中 , , , 表 示 薄膜初 始 温度 时 的亮度 、 L n 红
( / ( 和黄( / ( 值 , L 口 b 十) 绿 一) +) 蓝 一) 而 , , 为 各
各 旋 涂 1次 , 膜 厚 度 约 为 3 0 m。 薄 0n
所 发生 的颜 色变化 , VO。 是 一种 被人 们广 泛 认 可 的 也 可逆无机 热致 变色材 料 。二氧化 钒 的这些 性 能可 使 它 应用 于 智 能 窗 、 度 指 示 、 伪 、 学 系 统 防 护 等 领 温 防 光
烘干 备用 。
关键 词 : 二氧化 钒 ; 膜 ; 薄 变色 ; 掺杂 钨
中 图分 类 号 : TB 4 3 ’ 献标识 码 : 文 A
文章编 号 :0 19 3 ( O 0 增 刊 1— 3 40 1 0 -7 1 2 1 ) 1 0 3 —2
1 引 言
VO 在 6 ℃附 近会 发生 从 低 温 单 斜 结 构 向高 温 z 8 四方金 红石 结构 的 晶型转 变 ,并 伴 随着 光 、 磁等 性 电、

电致变色材料研究进展

电致变色材料研究进展

电致变色材料研究进展摘要电致变色材料是目前公认的最有发展前途的智能材料之一。

本文简述了电致变色机理及特点,简要介绍了无机电致变色材料(WO3)和有机电致变色材料(氧化还原型化合物、金属有机螯合物、导电聚合物)这两种不同类型的变色材料,电致变色材料的应用前景和发展方向及其研究现状。

关键词电致变色无机电致变色材料有机电致变色材料应用现状变色现象是指物质在外界环境的影响下,而产生的一种对光的反应的改变。

这种现象普遍存在于自然界中,比如变色龙,它的体色会随着周围环境的变化而改变。

人们感兴趣的是一类具有可逆变色现象的物质,即可利用一定的外界条件将它们的颜色进行改变并且在另外一种条件下将其还原。

目前发现的变色现象主要有4 类: 电致变色、光致变色、热致变色和压致变色,其中又以电致变色研究得最为深入。

电致变色是指在外接电压或者电流的驱动下,物质发生电化学氧化还原反应而引起颜色变化的现象。

即在外加电场作用下,物质的化学性能(透射率、反射率等)在可见光范围内产生稳定的可逆变化。

其主要特点有以下几点:( 1) 电致变色材料中电荷的注入与抽出可以通过外界电压或电流的改变而方便地实现,注入或抽出电荷的多少直接决定了材料的致色程度,调节外界电压或电流可以控制电致变色材料的致色程度; ( 2) 通过改变电压的极性可以方便地实现着色或消色; ( 3) 已着色的材料在切断电流而不发生氧化还原反应的情况下,可以保持着色状态,即具有记忆功能。

因此,电致变色材料应满足以下各个方面的要求: (1) 具有良好的电化学氧化还原可逆性; (2) 颜色变化的响应时间快; (3) 颜色的变化是可逆的; (4) 颜色变化的灵敏度高; (5) 有较高的循环寿命; (6) 有一定的记忆存贮功能; (7) 有高的机械性能和化学稳定性; (8) 有合适的微观结构。

自1969 年Deb 发现非晶WO薄膜具有电致变色效应以来,电致变色薄膜材料以其特殊的性能成为了材料研究的热点之一,并且取得了一定的成果。

单斜相WO3的水热合成及其光催化性能的研究

单斜相WO3的水热合成及其光催化性能的研究

单斜相WO3的水热合成及其光催化性能的研究杨欢;王桂赟;田伟松;童春杰【摘要】利用水热合成法,以钨酸钠为钨源,硝酸为酸源,柠檬酸与酒石酸为辅助剂,制备了单斜相且形貌规整的WO3.对WO3样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及紫外可见漫反射(UV-vis-DR)分析,测试了样品的BET比表面积,考察了硝酸与钨原子物质的量比,柠檬酸、酒石酸与钨原子物质的量比对样品晶相与形貌的影响.结果表明,大量硝酸及羟基酸的加入都有利于WO3单斜相的形成,当硝酸与钨原子的物质的量比为2. 8∶1,羟基酸与钨原子的物质的量比为0. 8∶1时,能够制得单斜相、形貌规整的 WO3样品.将 WO3与 p 型半导体物质 CuCrO2复合得到CuCrO2-WO3复合催化剂用于光催化分解水产氢的实验,高结晶度的单斜相WO3具有较好的光催化性能.【期刊名称】《燃料化学学报》【年(卷),期】2018(046)011【总页数】12页(P1359-1369,后插6)【关键词】水热法;三氧化钨;晶体结构;光催化;产氢【作者】杨欢;王桂赟;田伟松;童春杰【作者单位】河北工业大学化工学院绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学化工学院绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学化工学院绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学化工学院绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130【正文语种】中文【中图分类】O643.3WO3作为一种重要的半导体材料,因其优良的光致变色[1-3]、电致变色[4-6]、气敏传感[7-10]和光催化[11,12]性能受到科研工作者的高度关注,在众多应用领域中被认为是一种有前景的材料。

理想情况下,WO3的晶体结构属于ReO3型,由[WO6]八面体共顶角连接而成。

但是,在八面体中心的W原子常常会向棱边发生位移以致[WO6]八面体倾斜,形成不同的晶相,包括:六方相、正交相、单斜相、三斜相等。

光致变色


2装饰和防护包装材料 光致变色化合物可用作指甲漆、漆雕工艺品、T恤衫、墙 壁纸等装饰品。为了适应不同的需要,可将光致变色化合 物加入到一般油墨或涂料用的胶粘剂、稀释剂等助剂中混 合制成丝网印刷油墨或涂料;还可将光致变色化合物制成 包装膜、建筑物的调光玻璃窗、汽车及飞机的屏风玻璃等 ,防护日光照射,保证安全。 3自显影全息记录照相 这是利用光致变色材料的光敏性制作的一种新型自显影干 法照相技术[2 81。在透明胶片等支持体上涂一层很薄的 光致变色物质(如螺吡喃、俘精酸酐等),其对可见光不感 光,只对紫外光感光,从而形成有色影像。这种成像方法 分辨率高,不会发生操作误差,而且影像可以反正录制和 消除。
一、螺毗喃类
螺毗喃是有机光致变色材料中研究和应用最早、最广泛的 体系之一,在紫外光照射下,无色螺毗喃结构中的C一O键 断裂开环,分子局部发生旋转且与叫噪形成一个共平面的 花青结构而显色,吸收光谱相应红移。在可见光或热的作 用下,开环体又能回复到螺环结构。C一O键的断裂时间处 于皮秒级,变色速度极快。但是部花青在室温下存放几分 钟至几小时就会自动转化为无色的螺环结构,另外,在叮 逆过程中会发生光化学副反应,从而影响可逆转化的循环 次数,这些不足限制r螺毗喃在光分子开关方面的应用。
第三部分:分类
(4)光和热都可逆体系,光致变色产物既可以 通过受热也可以通过光激发恢复到初始状态 : (5)逆光致变色体系,始态在长波区吸收,而 终态在短波区吸收。 根据材料性能不同,光致变色材料可分为: (1)单纯光致变色材料 (2)双功能、多功能光致变色材料
第三部分:分类
1,有机光致变色化合物 有机光致变色材料种类繁多,反应机理也不尽相同, 主要包括:①键的异裂,如螺毗喃、螺唔嗓等;② 键的均裂,如六苯基双咪哇等;③电子转移互变异 构,如水杨醛缩苯胺类化合物等;④顺反异构,如 周蔡靛兰类染料、偶氮化合物等;⑤氧化还原反应, 如稠环芳香化合物、哗嗓类等;⑥周环化反应,如 俘精酸配类、二芳基乙烯类等。下面介绍几种主要 的有机类光致变色化合物

BiFeO3粉体的水热法制备与表征

BiFeO3粉体的水热法制备与表征在近几十年来,铁钒铁氧体材料BiFeO3(比铁氧化钒)已成为复合磁电材料研究中一个重要课题,其特别表现为室温下真正的全磁逆,这种特性对制造精密控制和性能良好的磁电子器件有潜在的应用。

此外,BiFeO3具有良好的可靠性和稳定性,因此可用于制造磁性记忆存储器件。

为了获得具有理想尺寸和外观的BiFeO3粉末,水热法是一种常见的制备技术。

水热法BiFeO3的制备包括以下步骤:首先,将比铁氧化钒(BiFeO3)和金刚石(diamond)以等量的比例混合,添加乙醇作为乳化剂,利用搅拌机混合均匀,然后加入一定量的清水,调节比例,将比铁氧化钒(BiFeO3)粉末完全溶解。

接下来,将溶解液加热至130~140°C,保持20~30分钟,改变溶解液的pH值,以达到最佳的分散性,继续加热20分钟,获得更细小的粉末粒度。

然后,将溶解液迅速搅拌,以形成悬浮液,加热至90~100°C,一旦沸腾,控制温度,并加入氯化钾(KCl)改变溶解液的pH值,使溶解液凝固成可操作的硬质凝胶,以获得适宜的粒径。

随后,凝胶采用碳硫化物燃烧的方式进行烧结,最后得到BiFeO3粉末,并进行表征以确定其物理和磁学特性。

水热法制备的BiFeO3粉末表征包括X射线衍射(XRD),热重分析(TGA),扫描电子显微镜( SEM),傅里叶变换红外光谱(FTIR),氢核磁共振(NMR),紫外可见(Uv-vis)以及电阻率测量( R)。

XRD分析可以用来分析BiFeO3粉末的晶体结构,TGA可以用于测量BiFeO3粉末的热稳定性,SEM用于测量BiFeO3粉末的表面结构,FTIR可用于表征BiFeO3粉末中的有机分子结构,NMR和UV-vis可以用于检测BiFeO3粉末中的有害离子,而电阻率测量则可以用于测量BiFeO3粉末的电学性质。

通过XRD分析,可以确定BiFeO3粉末具有纤锌矿结构,具有非常完整的晶面,表明BiFeO3粉末的分散性和形成性能良好。

紫色氧化钨和蓝色氧化钨

紫色氧化钨和蓝色氧化钨紫色氧化钨和蓝色氧化钨是两种常见的化学化合物,它们具有不同的性质和用途。

下面将分别介绍紫色氧化钨和蓝色氧化钨的特点和应用。

紫色氧化钨,化学式WO3,是一种紫色的无机化合物。

它的颜色来源于其晶体结构中的过渡金属离子和氧离子之间的相互作用。

紫色氧化钨具有很高的热稳定性和化学稳定性,能够在高温下保持其结构不变。

它是一种半导体材料,具有特殊的光电性能,可以吸收和发射可见光。

由于其优异的光学性能,紫色氧化钨在光电子学领域有广泛的应用。

紫色氧化钨具有很高的电子迁移率和较低的电子有效质量,因此可以用于制备高性能的光电子器件,如太阳能电池、光电传感器等。

此外,紫色氧化钨也可以用作催化剂,在化学反应中起到促进反应速率和提高反应选择性的作用。

它在有机合成、环境保护和能源领域具有广泛的应用前景。

蓝色氧化钨,化学式WO3·H2O,是紫色氧化钨的水合物形式。

它呈现出蓝色的颜色,是由于水分子的存在导致其晶体结构发生变化。

蓝色氧化钨的热稳定性和化学稳定性与紫色氧化钨相似。

它也是一种半导体材料,具有特殊的光电性能。

蓝色氧化钨在光电子学领域的应用与紫色氧化钨类似,可以用于制备高性能的光电子器件。

此外,蓝色氧化钨还具有良好的离子交换性能,可以用于电化学储能器件,如锂离子电池和超级电容器。

它还可以用作催化剂,在化学反应中发挥重要的作用。

总结起来,紫色氧化钨和蓝色氧化钨是两种重要的无机化合物,它们具有不同的颜色和性质。

紫色氧化钨在光电子学和催化剂领域有广泛的应用,而蓝色氧化钨除了在光电子学领域应用外,还可以用于电化学储能器件。

它们的研究和应用将为光电子学、能源领域的发展提供新的思路和方向。

掺钨VO_(2)纳米粉双相界面自组装成膜及微结构的光学性质

掺钨VO_(2)纳米粉双相界面自组装成膜及微结构的光学性质周杨洋;姜佳彤;张笑然;田梦杰;董博文;朱亚彬【期刊名称】《光子学报》【年(卷),期】2024(53)4【摘要】VO_(2)的相变温度68℃限制了其在室温环境中的应用和安全性,采用W^(6+)离子掺杂的方法可有效降低VO_(2)相变温度。

利用涂有真空硅脂的聚苯乙烯模具和添加表面活性剂的W_(x)V_(1-x)O_(2)纳米溶液,在玻璃基底上通过双相界面自组装方法将水热法合成的W_(x)V_(1-x)O_(2)纳米粉末制备成薄膜,在此基础上加装直径1μm的聚乙烯线制备W_(x)V_(1-x)O_(2)/glass微结构。

直接观察到液/固双相界面上毛细管流的运动过程,以及微结构两侧对称出现半月形的现象。

液-固-气系统复杂的动态变化的过程,遵循流体动力学和热力学的规律。

X射线衍射表征结果表明,自组装W_(x)V_(1-x)O_(2)薄膜为多晶结构,主要成分为M相VO_(2)和少量钒的其他价态氧化物及少量钨钒的氧化物(WVO_4);近红外透过率测试显示W_(x)V_(1-x)O_(2)/glass薄膜随温度变化规律与理论模拟计算的趋势吻合;其温度-透过率曲线“突变”特性优于旋涂法制备的薄膜;可见光的微结构衍射图样类似光栅衍射图样,表明此种薄膜和微结构制备方法可行。

研究结果可应用于防护涂层制备和微结构光学调控领域。

【总页数】11页(P198-208)【作者】周杨洋;姜佳彤;张笑然;田梦杰;董博文;朱亚彬【作者单位】北京交通大学物理科学与工程学院物理系【正文语种】中文【中图分类】O436【相关文献】1.磷钼钨杂多酸-L-半胱氨酸自组装膜电极的电化学性质2.含稀土多金属氧酸盐的杂化自组装膜的制备和光学性质研究3.掺磷微晶硅薄膜的微结构及光学性质的研究4.铁磁/反铁磁双层膜中的磁化性质与界面微结构5.非晶碳膜及掺氮非晶碳膜的制备及光学性质的比较因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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