邵光伟 于瑞 傅婷 陈南梁 刘向阳

1) (东华大学纺织学院,产业用纺织品教育部工程研究中心,上海 201620)

2) (厦门大学海洋与地球学院,厦门 361005)

本研究利用种子层辅助的水热反应法,在导电玻璃上沉积生长三氧化钨(WO3)晶体结构薄膜.通过调控水热反应溶液中盐酸、草酸的浓度以及后处理温度,分别得到花朵状、海胆状和多孔花瓣状的WO3晶体结构薄膜.采用扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜和电化学表征等手段研究了不同拓扑结构形成的机理及其对WO3电致变色性能的影响.结果表明:盐酸中的Cl–具有促进WO3晶体沿c轴方向生长的作用,而草酸具有促进WO3晶体沿a轴方向生长的作用;微米海胆状WO3的着色效率为42.37 cm2/C,远远大于WO3花朵状(15.21 cm2/C)和花瓣状(12.71 cm2/C)的着色效率;经过淬冷处理的微米花WO3表面呈多孔结构,其着色效率高达56.95 cm2/C,是未淬冷处理、表面光滑微米花WO3着色效率的近4倍,同时也优于微米海胆状WO3的着色效率.

1 引言

自然界中的生物,通过对环境的感知,调节自身外形尺寸和细胞的大小,产生可逆的结构变色.通过仿生技术,学者们制备出了光致变色[1,2]、热致变色[3,4]、气致变色[5−7]和电致变色[8−10]等可逆变色材料.其中电致变色(electrochromism,EC)因响应时间短、条件可控、施加电压低、适用性广等优点成为近年来的研究热点.电致变色是指材料的光学属性(反射率、透过率或吸收率等)在外加电场的作用下,发生离子和电子的共注入与共抽出,使材料的化学价态与组分发生稳定、可逆的变化……