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。

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。

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°。

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+。