氯醇盐溶胶-凝胶法纳米结构氧化钨薄膜的光谱学特性

由非离子型Gemini表面活性剂TMDD(HO(EO)xC14(EO)yOH)为结构导向模板, 改进EISA(挥发诱导自组装)镀膜工艺经300 ℃焙烧制得具有连续、均一和光学透明特点的蠕虫介孔纳米晶孔壁氧化钨薄膜. 采用SEM、TEM和Raman光谱对此种薄膜的介孔纳米结构进行了表征, 通过光谱电化学、XPS和椭偏谱等方法, 研究了该薄膜在电解质溶液中的电致变色行为. 结果表明, 所制备的纳米结构氧化钨薄膜在633 nm波长处的循环可逆透过率调制幅度可达75%以上, 并且其电致变色机理具有显著的双注入吸收调制特性.     

MoO_3电致变色薄膜的XPS研究

近年来 ,随着人们提倡节能和使用洁净能源 ,无机电致变色材料在建筑物采光控制系统和反射率可调表面的应用研究 ,已成为材料领域的一个新热点 .WO3、 MoO3等过渡金属氧化物薄膜具有良好的电致变色效应 ,是人们研究的重点 .其中 MoO3的电致变色效果要好于 IrO2、 TiOx、 CoO及 NiOx等电致变色材料 [1],而且它在可见光区有比 WO3更柔和的色彩 ,使人眼更易于适应其颜色变化 .着色态的 MoO3称为钼青铜 ,其开路记忆也好于钨青铜 [2].故 MoO3电致变色薄膜是极有潜力用于实用化的电致变色器件 .MoO3薄膜常用的制备方法有真空蒸 发、化学气…     

MoO3电致变色薄膜的XPS研究

Molybdenum oxide films were fabricated successfully by spin coating from Li＋ doped peroxo polymolybdate solution via sol gel technique.Their electrochemical and electrochromic properties were investigated by cyclic voltammetry and in situ UV transmittance measurements.The results showed that the films possessed excellent electrochemical stability and reversibility.The electrochromic mechanism of the MoO3 was discussed by using results obtained from X ray photoelectron spectroscopy (XPS).The results showed that the most part of the Mo6＋ in MoO3 film was reduced to Mo5＋ and Mo4＋ ions during the Li＋ intercalation process,Mo4＋ was oxidized to Mo5＋ and part of Mo5＋ was oxidized to Mo6＋ again during the Li＋ deintercalation process.So it was considered that Mo4＋ ions existed in the colored MoO3 films.     

介孔氧化钨电色薄膜的制备与性能研究

采用一种新的非离子型gemini表面活性剂结构导向模板, 成功制备了介孔氧化钨薄膜. 通过SAXRD, TEM和N₂吸附-脱附等方法考察薄膜的制备和微结构特性, 发现获得的产物具有三维蠕虫介孔结构, 比表面积可达145.5 m²• g^－1. 测定了该薄膜在无水高氯酸锂/碳酸丙烯酯电解质溶液中的循环伏安和电致变色性能, 并与无模板薄膜进行了对比研究. 研究表明, 由于具有更大的电化学活性比表面, 纳米介孔氧化钨薄膜表现出增强的电色性能, 在633 nm波长处的透过率调制幅度可达60%以上, 着色效率为51.7 cm²•C^－1.     

三氧化钼溶胶凝胶光致变色的研究

通过金属钼粉与过氧化氢溶液反应制备三氧化钼溶胶和凝胶,在高压汞灯的照射下,溶胶和凝胶由浅黄色变成蓝色。Raman光谱研究表明：通过紫外光照,MoO3凝胶结构进行了重整,呈有序排布。乙醇相的MoO3溶胶在紫外光照或长期自然光照下,均表现出光致变色特性。电子自旋共振(ESR)和X射线电子能谱(XPS)研究表明：空气中的MoO3经光照同时接受质子和电子后,生成了蓝色的钼青铜,其中Mo^6^+被还原成了Mo^5^+离子。     

VO_2薄膜Vis-NIR及NIR-MIR椭圆偏振光谱分析

采用射频磁控溅射在石英玻璃基底上反应溅射制备单斜相(M相)VO_2薄膜.利用V-VASE和IR-VASE椭圆偏振仪及变温附件分别在0.5—3.5 eV(350—2500 nm)和0.083—0.87 eV(1400—15000 nm)入射光能量范围内对相变前后的VO_2薄膜进行光谱测试,运用逐点拟合的方式,并通过薄膜的吸收峰的特征,在0.5—3.5 eV范围内添加3个Lorentz谐振子色散模型和0.083—0.87 eV范围内添加4个Gaussion振子模型对低温态半导体态的薄膜椭偏参数进行拟合,再对高温金属态的薄膜添加7个Lorentz谐振子色散模型对进行椭偏参数的拟合,得到了较为理想的拟合结果.结果发现:半导体态的VO_2薄膜的折射率在近红外-中红外基本保持在最大值3.27不变,且消光系数k在此波段接近于零,这是由于半导体态薄膜在可见光-近红外光范围内的吸收主要是自由载流子吸收,而半导体态薄膜的d//轨道内的电子态密度较小.高温金属态的VO_2薄膜的折射率n在近红外-中红外波段具有明显的增大趋势,且在入射光能量为0.45 eV时大于半导体态的折射率;消光系数k在近红外波段迅速增大,原因是在0.5—1.62 eV范围内,能带内的自由载流子浓度增加及电子在V_(3d)能带内发生带内的跃迁吸收,使k值迅速增加;当能量小于0.5 eV时k值变化平缓,是由于薄膜内自由载流子浓度和电子跃迁率趋于稳定所致.