The invention relates to a method for preparing environment-friendly thermochromic two vanadium oxide thin films, the steps are as follows: 1) five of two vanadium and ascorbic acid is dissolved in deionized water, homogeneous solution, the solution reaction becomes dark brown green when adding hydrochloric acid, followed by water bath heating stirring, until the solution is transparent blue like, then join the network of polyethylene pyrrolidone, stirring at room temperature to obtain the precursor sol; 2) the precursor prepared by the spin coating method on quartz glass substrate surface spin coating, then the quartz glass substrate is dry, the Shi Yingbo glass substrate in a high temperature furnace annealing by thermochromism two vanadium oxide thin films. The invention adopts non-toxic and strong reduction of ascorbic acid reduction of five of two vanadium, by adjusting the initial reactant ratio, the precursor sol concentration and the amount of concentrated hydrochloric acid has uniform particle size, high porosity, high visible light transmittance and light modulation efficiency of two vanadium oxide thin films.
【技术实现步骤摘要】
一种环保型热致变色二氧化钒薄膜的制备方法
本专利技术属于无机功能材料
,具体涉及一种环保型热致变色二氧化钒薄膜的制备方法。
技术介绍
二氧化钒的晶体相有很多种,像单斜相(M),四方金红石相(R),还有几个亚稳相VO2(A)、VO2(B)、VO2(C)等。然而,在这些二氧化钒的这些晶相中,只有金红石型的VO2(R/M)相可以在接近于室温的68℃进行完全可逆的半导体-金属相变(MIT)。在这个可逆的相变中,相变前后的近红外透射比和反射比会出现一个突变。当温度低于相变温度时,二氧化钒呈现出半导体性质的单斜相,其红外透过率高,而钒离子的二聚作用取决于金属钒最外层电子的位置。当温度升高到相变温度以上,其会呈现金属相的四方金红石结构,电导率会迅速增加,红外透过率大幅度降低,而可见光的透过率仍较高,还伴随着晶格结构的松弛。此外二氧化钒的半导体金属相变速度快(在纳秒内可以完成),可逆性好,因此二氧化钒薄膜在智能窗的应用上是一种很有发展潜力的热致变色材料。2011年中国科学院上海硅酸盐研究所康利涛等以二氯氧钒(VOCl2)溶液为钒源,加入表面活性剂聚乙烯吡络烷酮(PVP)试剂,在惰性气体下退火处理,制备出了纳米多孔二氧化钒薄膜,通过改变薄膜厚度,其常温下的可见光透射比(Tlum)可达50%,太阳光调制效率(ΔTsol)可达14.1%,同时还研究了薄膜与基底、空气层与薄膜之间反射光的干涉关系。但是二氯氧钒(VOCl2)溶液不易保存,此外在惰性气体下退火处理增加也了成本。中国专利CN101760735A公开了一种二氧化钒薄膜的制备方法,其热处理为在惰性气体(氮气、氩气)或 ...
【技术保护点】
一种环保型热致变色二氧化钒薄膜的制备方法,其特征在于,步骤如下:1)配置前驱体溶胶:将五氧化二钒与抗坏血酸按摩尔比1:0.5‑1溶于去离子水中,得到均匀溶液,待溶液在室温下反应变成深棕绿色时加入浓盐酸,随后于40‑60℃水浴加热搅拌,直至溶液呈蓝色透明状,接着再加入聚乙烯吡络烷酮,室温搅拌得到前驱体溶胶;2)制备二氧化钒薄膜:将步骤1)所得前驱体溶胶采用旋涂的方法在洁净的石英玻璃基片表面旋涂制膜,随后将石英玻璃基片干燥,最后将石英玻璃基片放入高温炉中退火处理得到热致变色二氧化钒薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种环保型热致变色二氧化钒薄膜的制备方法,其特征在于,步骤如下:1)配置前驱体溶胶:将五氧化二钒与抗坏血酸按摩尔比1:0.5-1溶于去离子水中,得到均匀溶液,待溶液在室温下反应变成深棕绿色时加入浓盐酸,随后于40-60℃水浴加热搅拌,直至溶液呈蓝色透明状,接着再加入聚乙烯吡络烷酮,室温搅拌得到前驱体溶胶;2)制备二氧化钒薄膜:将步骤1)所得前驱体溶胶采用旋涂的方法在洁净的石英玻璃基片表面旋涂制膜,随后将石英玻璃基片干燥,最后将石英玻璃基片放入高温炉中退火处理得到热致变色二氧化钒薄膜。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)所述均匀溶液中钒离子的浓度为0.18-1.10mol/L。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)所述浓盐酸与均匀溶液的体积比为0.05-0.5:1。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)所述聚乙烯吡络烷酮加入量为均匀溶液质量的3-1...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘保顺,邓赛君,万美南,王朔,李驰,赵修建,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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