煅烧温度对阳极氧化WO_3多孔薄膜的形貌及光电化学性能的影响(英文)

采用一步式阶跃电压加压方法,在NH4F/(NH4)2SO4电解质溶液中对W片进行阳极氧化处理制备了WO3多孔薄膜,通过后续热处理温度的控制,制备了性能规律性变化的WO3多孔纳米薄膜材料.用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)分析等手段考察了热处理温度对氧化钨晶体结构和形貌影响的规律,在450°C以下的煅烧温度下,薄膜保持50-100nm孔径;通过对光电化学性质、光催化降解甲基橙动力学行为的研究,考察了不同热处理温度对WO3多孔薄膜光电转换性能影响的规律.研究表明,450°C煅烧处理后的WO3薄膜在500W氙灯光源照射及1.2V偏压下,光电流密度达到5.11mA·cm-2;340及400nm单色光辐射下光电转换效率(IPCE)值分别达到87.4%及22.1%.电化学交流阻抗谱显示,450°C煅烧处理后的WO3薄膜表现出最佳的导电率及最小的界面电荷转移电阻.实验结果证明,高结晶度的多孔结构是WO3薄膜具有高光电转换效率的主要因素,控制热处理温度是实现薄膜具有高孔隙率、完整结晶度、低电阻的重要手段.

以两亲性共聚物为模板溶胶-凝胶法制备WO3多孔薄膜及其氢致变色特性的研究

报道了以六氯化钨为原料,以两亲性的无规共聚物聚苯乙烯-co-聚烯丙醇(PS-co-PAAL)和三嵌段共聚物聚氧乙烯-b-聚氧丙烯-b-聚氧乙烯(PEO-b-PPO-b-PEO)为模板,采用溶胶-凝胶法制备了WO3多孔薄膜.利用热重分析仪(TGA)、粉末X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等表征手段,研究了模板和热处理温度对薄膜孔结构的影响;并通过H2敏测试以及利用紫外可见分光光度计(UV),研究了薄膜的氢敏性能和着色前后的透射光谱.结果表明,以无规共聚物PS-co-PAAL为模板制得的WO3薄膜,经400℃热处理后,可得到呈交联网状的多孔结构,并表现出最佳的氢致变色性能.