WO_(3)/CuWO_(4)复合薄膜的制备及光电化学性能

本工作以两步水热法成功制备了三维立体结构的WO_(3)/CuWO_(4)复合薄膜,通过调整CuWO_(4)的水热时间得到了复合薄膜的最佳制备条件,并对WO_(3)/CuWO_(4)复合薄膜进行吸收光谱测试、光电流测试、光电催化测试和电化学阻抗测试。结果表明,所制备的WO_(3)/CuWO_(4)-5 h复合薄膜的带隙介于CuWO_(4)和WO_(3)之间,为2.44 eV,具有更宽的光谱响应范围;在1.5 V的偏压下,WO_(3)/CuWO_(4)-5 h复合薄膜表现出2.11 mA/cm 2的高光电流密度;WO_(3)/CuWO_(4)-5 h复合薄膜对亚甲基蓝溶液的光电催化降解效率为58.5%,高于WO_(3)薄膜(降解效率为41.4%);电化学阻抗谱表明,WO_(3)/CuWO_(4)薄膜电荷转移电阻比单一WO_(3)薄膜小,对应更好的光电化学性能。

WO_(3)/SnO_(2)复合薄膜的制备及光电性能

采用水热法和电化学沉积法,成功制备了包覆有SnO_(2)纳米颗粒的WO_(3)纳米棒阵列薄膜,退火处理后形成WO_(3)/SnO_(2)异质结复合薄膜。通过改变SnO_(2)的沉积时间得到了复合薄膜的最佳制备条件。采用XRD,FESEM对WO_(3)/SnO_(2)复合薄膜的物相和形貌进行了分析,通过电化学工作站对WO_(3)/SnO_(2)复合薄膜的光电性能进行了研究,结果表明,电沉积时间为120 s时,WO_(3)/SnO_(2)复合薄膜具有最小的阻抗,且在0.6 V的偏压下光电流密度为0.46 mA/cm^(2),相比于单一WO_(3)纳米棒薄膜,表现出更好的光电化学性能。

原位加热电镜技术研究WO_(3)-BiVO_(4)非晶复合薄膜退火相变过程

本文利用原位加热电镜技术和高分辨透射电镜研究了WO_(3)-BiVO_(4)非晶复合薄膜原位退火相变过程。退火过程中,薄膜中的Bi元素逐渐挥发,由于电镜中的高真空缺氧环境,加热到600℃时,形成的结晶相大部分为立方W相,少量的WO_(x)(0<x≤3)、VO_(x)(0<x≤25)和BixVOy(0<x≤1,0<y≤4)氧化物晶相,完全不同于利用脉冲激光沉积方法在充足氧气气氛和600℃条件下生长退火后形成的WO_(3)纳米柱嵌入BiVO_(4)基质中的垂直异质外延结晶复合薄膜。因此,退火气氛和样品的受热方式对薄膜的结晶相变过程有很大影响。

RGO/WO_(3)复合薄膜的制备及应用进展

介绍了水热法、电化学沉积法、溶胶凝胶法制备RGO/WO_(3)复合薄膜的研究进展,比较了各种方法对RGO/WO_(3)复合薄膜结构和形貌的影响.简述了RGO/WO_(3)复合薄膜在电致变色显示器、气体传感器、光催化上的应用,对RGO/WO_(3)复合薄膜的发展趋势提出展望.

WO_(3)/NiWO_(4)复合薄膜的制备及其光电化学性能

采用两步水热法在导电玻璃(FTO)上制备了WO_(3)/NiWO_(4)复合薄膜。通过XRD,SEM表征了WO_(3)/NiWO_(4)复合薄膜的组成结构及微观形貌,利用UV-Vis、光电流测试、光电催化测试和交流阻抗测试分析了WO_(3)/NiWO_(4)复合薄膜的光电性能。结果表明:WO_(3)/NiWO_(4)复合薄膜相较于WO_(3)薄膜具有更好的光吸收特性、光电流密度和光电催化活性,其中水热反应3 h的WO_(3)/NiWO_(4)复合薄膜的光电化学性能最佳。WO_(3)/NiWO_(4)-3 h在1.4 V(vs.Ag/AgCl)时的光电流密度为1.94 mA/cm^(2),光电催化210 min对亚甲基蓝溶液的降解效率为57.1%。交流阻抗图谱表明WO_(3)/NiWO_(4)薄膜的电荷转移电阻小于WO_(3)薄膜,光电化学性能更优。

WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合薄膜的制备及其光电化学性能

以导电玻璃为基底采用水热法制备了WO_(3)纳米片薄膜,再通过溶剂热法改变不同溶剂热反应时间(6、8和10 h)在WO_(3)纳米片薄膜上生长Bi_(2)WO_(6)制备了WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合薄膜。利用XRD、SEM、UV-Vis、光电流、光电催化和交流阻抗对WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合薄膜的结构和光电性能进行表征与测定。结果表明,WO_(3)纳米片薄膜的光电流密度为0.74 mA/cm^(2),对质量浓度为6.0 mg/L亚甲基蓝的光电催化效率为47.9%。不同WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合薄膜的光电化学性能均优于单一WO_(3)纳米薄膜,且溶剂热反应时间为8 h的WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合薄膜具有最高的光电流密度(1.22 mA/cm^(2))和最优的光电催化效率(58.6%)。WO_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合薄膜有效降低了复合薄膜内部电子阻抗,增加了有效光电化学反应位点,显著提升了光电化学性能。

WO_(3)薄膜电致变色器件的响应时间测试及其改善方案

电致变色(Electrochromism,EC)器件,具有工作电压低、多稳态、静态无功耗、变色功耗低、透光度/反射度连续可调等特点。WO_(3)制作的电致变色器件存在响应时间过长、光学调制幅度较低等问题。为了能够进一步缩短响应时间,本文使用WO_(3)作为变色层的材料并制备电致变色器件,研究了不同氩氧流量比下对WO_(3)薄膜的影响以及对响应时间的影响,且以Ag-WO_(3)复合层作为变色层的改进方案来制备电致变色器件,研究其对响应时间的影响。研究表明当氩氧流量比为50∶50时,WO_(3)薄膜制备的电致变色器件的响应时间最短,着色响应时间与褪色响应时间分别为21.27 s与11.68 s;Ag-WO_(3)复合薄膜制作的电致变色器件,当Ag层厚度为6 nm时,两种响应时间最小,着色响应时间与褪色响应时间分别为12.71 s和7.89 s。WO_(3)薄膜制作的电致变色器件,在不同氩氧流量比下器件的响应时间受到影响;Ag-WO_(3)复合薄膜制作的电致变色器件响应时间与用WO_(3)制作的器件相比明显缩短,但是当Ag层厚度增加时,器件的响应时间随之增加。

Cs_(x)WO_(3)/SiO_(2)复合气凝胶的结构调控及其吸附/光催化性能

为充分利用SiO_(2)气凝胶的优异吸附性能和Cs_(x)WO_(3)的光催化性能,通过一锅溶剂热法制备Cs_(x)WO_(3)/SiO_(2)复合气凝胶,并研究了贵金属Pt掺杂对其结构及吸附/光催化性能的影响。采用XRD、SEM、TEM和BET对制备的复合气凝胶进行晶相、微观结构和孔结构分析;通过傅里叶红外光谱仪分析复合气凝胶表面官能团;利用多功能光化学反应仪及紫外可见分光光度计测试其吸附/光催化性能。结果表明,复合气凝胶的主晶相为Cs_(0.20)WO_(3),且具有介孔结构,Pt掺杂有利于增强Cs_(x)WO_(3)/SiO_(2)复合气凝胶的光催化能力,对罗丹明B表现出较好的吸附/光催化活性。

WO_(3)/Pt和NiO电极电致变色器件的性能

将水热法和电沉积相结合制备WO_(3)/Pt复合薄膜并表征其组成、微结构和性能,将其作为阴极制做了WO_(3)/Pt-NiO电致变色器件并测试其性能。结果表明,WO_(3)/Pt-NiO电致变色器件具有较为迅速的时间响应(着色/褪色的为29.62/18.84 s)和适当的光调制范围(630 nm处为47%)。这种WO_(3)/Pt-NiO电致变色器件,具有大光调制、高着色效率和高开关速度等性能。

WO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)复合薄膜的制备及其光电化学性能

WO3材料在光电催化方面的应用备受关注,但其光生电子空穴有效分离能力差,对太阳光的利用率较低等问题,限制了其光电催化性能。为了解决这个问题,先用水热法在导电玻璃(FTO)上制备WO3纳米薄膜,然后使用溶剂热法在WO3纳米薄膜上制备不同反应时长(7 h、9 h和11 h)的WO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)复合薄膜。通过XRD和SEM测试,证明了WO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)复合薄膜的成功制备。对WO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)复合薄膜样品进行吸收光谱测试、光电流测试、光电催化测试和交流阻抗测试。结果表明:WO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)复合薄膜样品相较于单一WO3纳米薄膜,具有更好的光吸收特性、更优秀的光电流特性和显著提升的光电催化活性。且水热反应9 h的WO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)复合薄膜样品具有最高的光电流密度和最优的光电催化效率。分析认为,WO_(3)/Bi_(2)MoO_(6)复合薄膜可能构成了异质结结构,降低了复合薄膜内部的电子阻抗,并且增加了有效的光电化学反应位点;同时通过提高太阳光利用率使光谱的响应范围得到拓展。因此光电化学性能显著提高。

极薄钨单质种子层制备形貌疏松的三氧化钨薄膜的电致变色性能研究

氧化钨薄膜(WO_(3))具有出色的电致变色性能,但是目前物理法制得的WO_(3)薄膜形貌往往比较致密,从而影响其变色性能和循环寿命.本文采用磁控溅射方法,首先在ITO透明导电基底上制备一层极薄的钨(W)单质薄膜,之后在W薄膜上方制备WO_(3)薄膜,通过调控W单质薄膜的疏松形貌对WO_(3)薄膜形貌进行调控以提高其电致变色性能.为了保证薄膜在透明态时具有较高的透过率,钨单质薄膜的厚度选择1 nm,WO_(3)薄膜的厚度选择350 nm,得到WO_(3)/W复合薄膜,通过与单一WO_(3)薄膜对比,探索极薄单质W薄膜对WO_(3)薄膜形貌、晶体结构及电致变色性能的影响.结果表明,WO_(3)/W复合薄膜表现出更短的着色响应时间(23.5 s);且着色断电48 h后,其透射率在550 nm处仅增加了18%,表现出更好的记忆效应.极薄W单质薄膜的引入实现了对WO_(3)薄膜的形貌调控,提高了其部分电致变色性能.