Ni掺杂WO_x薄膜的电致变色性能

采用磁控溅射工艺,以纯钨和纯镍为靶材在ITO玻璃上制备Ni掺杂WOx电致变色薄膜,研究了Ni掺杂对WOx薄膜电致变色性能和微观结构的影响机理。实验结果表明:均匀掺杂少量的Ni可改变WOx薄膜内部的缺陷分布及结构,提高薄膜的电致变色性能。XRD分析表明,掺杂后的WOx:Ni薄膜为非晶态;XPS分析表明:WOx:Ni薄膜中的Ni为Ni2+。

WO_x-Ti薄膜的电致变色性能

为了提高WOx薄膜的电致变色性能,笔者采用磁控反应溅射工艺,以纯钨和纯钛为靶材在ITO玻璃上制备Ti掺杂WOx电致变色薄膜,用薄膜的透射光谱和XRD衍射方法对掺杂后薄膜的电致变色性能和结构进行了分析,研究了Ti掺杂对WOx薄膜电致变色性能和微观结构的影响机理.实验表明:Ti掺杂不会降低WOx薄膜的致色效果,还能显著提高薄膜的循环寿命,缩短响应时间,提高记忆存储能力,XRD分析表明,掺杂Ti之后的WOx薄膜仍为非晶态,且非晶态有增强的趋势.

氧分量对柔性衬底上WO_x薄膜性能的影响

通过射频磁控溅射方法,在柔性PET衬底上低温沉积电致变色WOx薄膜。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见光分光光度计、X射线光电子能谱(XPS)分析所制备薄膜的微观结构、透光率、O元素的结合状态。结果表明,各氧分量下制备的WOx薄膜均为非晶态;氧分量0时制备的薄膜着、退色态透光率变化范围达到25%左右,具有较好的电致变色性能;XPS分析表明氧分量8%时氧空位含量最低,随着氧分量的继续增大,氧空位含量也增大。

工艺参数对WO_x薄膜电致变色特性和结构的影响

采用直流反应磁控溅射工艺,以纯钨靶为靶材在铟锡氧化物玻璃上制备电致变色WOx薄膜,研究了氧含量、溅射功率及溅射环境温度等工艺条件对其电致变色特性和结构的影响。实验结果表明:磁控溅射得到的WOx薄膜主要是非晶态的,在一定范围内,较低的氧含量,较高的溅射功率,较高的溅射环境温度下制备的WOx薄膜有较好的电致变色特性。

氧化钨电致变色薄膜的XPS分析

采用射频磁控溅射工艺,在柔性PET衬底上低温制备电致变色WOx/ITO/PET多层薄膜;利用X射线光电子能谱(XPS)分析所制备薄膜的着、退色态中W元素的价态以及O元素的化合环境。结果表明:WOx薄膜着色态中存在W6+和W5+的混合价态,而在退色态中W元素的化合价仅为W6+;钨离子的不同价态和氧离子的不同化合环境的变化与WOx薄膜的电致变色机制密切相关。

柔性衬底WO_x-Mo薄膜电致变色性能研究

采用射频磁控溅射工艺,在镀有ITO薄膜的柔性PET衬底上低温制备WOx-Mo薄膜,利用电化学工作站测试薄膜的循环伏安曲线和计时电流曲线来分析薄膜的电致变色性能。结果表明:随Mo掺杂量的增加,薄膜的氧化峰峰位往电压正方向移动,并且氧化峰电流峰值增加,薄膜着色响应时间缩短,退色时间延长。当Mo掺杂量为15.4%时,着色时间最短达到4.53s,退色时间最长达到9.8s。薄膜的可逆性与电荷在薄膜中的滞留量有关,在Mo掺杂量为7.6%时,薄膜可逆性最好,达到51.2%左右,电荷滞留量为2.4E-3C。

柔性衬底上WO_x薄膜的制备及特性研究

采用射频磁控溅射工艺,在柔性PET衬底上低温制备电致变色WOx/ITO/PET多层薄膜。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)分析所制备薄膜的原始态、着色态和退色态的微观结构、表面形貌及W元素的化合价态。结果表明:原始态、着色态及退色态的WOx薄膜均为非晶态;原始态薄膜表面存在较多孔洞,薄膜在LiClO4的乙腈溶液中进行电致变色反应,实验发现着退色态薄膜颜色可发生可逆变化,随Li+的注入和抽出,薄膜表面形貌发生明显变化;XPS分析进一步表明WOx薄膜在原始态中W元素的化合价为W6+,着色态存在W6+和W5+的混合价态。

氧化钨多孔薄膜的制备及光学性质

多孔结构可以使氧化钨薄膜的气敏、电致变色等性能得到增强,但目前多孔氧化钨薄膜的制备仍存在困难。本文采用W和Al双靶磁控溅射的方法得到了W-Al合金薄膜后,把合金薄膜浸入NaOH溶液中处理,其中的Al被腐蚀同时W被氧化,从而得到了多孔的氧化钨薄膜。利用SEM观察多孔氧化钨薄膜样品的表面形貌,用XPS分析样品中W的价态,用XRD分析样品的晶体结构,用紫外-可见-近红外分光光度计测量样品的光学性质。结果显示:制得的多孔氧化钨薄膜的平均孔径在100nm左右,呈海绵状疏松结构;薄膜中W的价态以+5价为主;薄膜属于非晶相;在可见光区域,多孔氧化钨薄膜具有较高的透过率,而在近红外区域则具有近似平直的透过率曲线。

磁控溅射功率对WO_x薄膜结构和光催化活性的影响

采用射频磁控溅射法在非加热载玻片上制备WO_x薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、台阶仪、UV-Vis-NIR3600型紫外可见分光光度计和接触角计,研究不同溅射功率下薄膜的物相结构、表面形貌、元素价态、膜厚、光学性能、光催化和亲水性能。结果表明,随着溅射功率增加,薄膜的光学带隙逐渐减小,薄膜光催化活性与亲水性均提高。180 W溅射功率沉积的薄膜放置在亚甲基蓝溶液里,然后用紫外灯照射210 min,亚甲基蓝降解率达到97%; WO_x薄膜在紫外灯下照射120 min时,水接触角达到12. 2°,停止照射之后放置在可见光下260 min,水接触角达到19. 1°。