The present invention provides a method for fabricating a multicolor electrochromic film with tin dioxide/vanadium pentoxide core-shell structure. The method includes dissolving stannous chloride dihydrate in hydrochloric acid and mercaptoacetic acid aqueous solution, adding it into a reaction kettle with conductive substrate, and obtaining uniformly growing tin dioxide nanosheet arrays by high temperature heat treatment after hydrothermal reaction. As a vanadium source, vanadium pentoxide was deposited on tin dioxide nanosheet arrays by potentiostatic method. Finally, polychromic films with core-shell structure were obtained by heat treatment in air. The tin dioxide nanosheet in the invention is perpendicular to the substrate and grows uniformly, and the vanadium pentoxide is uniformly filled and coated on the gap and surface of the nanosheet. The composite film has excellent cyclic stability and electrochromic properties. It can realize fast reversible transformation between blue, green and yellow. It is expected to be used in adaptive camouflage of marine, oasis and desert environments.
【技术实现步骤摘要】
二氧化锡/五氧化二钒核壳结构的多色电致变色薄膜的制备方法
本专利技术涉及电致变色薄膜
,具体涉及一种二氧化锡/五氧化二钒核壳结构的多色电致变色薄膜的制备方法。
技术介绍
电致变色被定义为材料的光学性能在不同外加电压作用下发生可逆变化的现象,这种现象是由离子或电子在嵌入和脱出材料过程中的氧化还原反应引起的。在过去的几十年中,对于电致变色材料的研究步伐从未停止,在理论和实践上都得到了很大的发展。现在,电致变色材料由于其特殊的光学调制功能而应用于许多领域,例如智能窗,变色眼镜,节能信息显示器和自适应伪装。将电致变色材料应用于伪装领域是一项巨大的挑战。具体而言,可见光波段的自适应伪装需要材料根据背景的颜色变化调整自身的颜色,来达到与背景融合的目的,实现视觉检测的完美隐藏。由以往的研究可知,导电聚合物(有机电致变色材料)通常被用于伪装领域,因为其具有快速切换时间,多色变化和较好的柔韧性等优点。有机电致变色材料的一个显著优点是可以通过替换侧链基团来调节薄膜的颜色变化。这样看来,有机导电聚合物似乎是作为伪装电致变色材料的最佳选择。然而,由于有机单体复杂的合成路线,苛刻的反应条件,低产率,以及聚合物薄膜在自然环境中稳定性差等因素,限制了其实际应用。因此,探索无机电致变色材料在此方面的应用具有重大意义,因为其具有良好的化学稳定性,制备工艺简单,易于实现器件的全固态化等优点。过渡金属氧化物五氧化二钒具有阳极和阴极双重电致变色性能,独特的多色电致变色特性使其适用于许多特殊领域。五氧化二钒薄膜可以在适当的电压下在黄色,绿色和蓝色之间可逆地转换,这三种颜色与沙漠,绿洲和海洋的 ...
【技术保护点】
1.一种二氧化锡/五氧化二钒核壳结构的多色电致变色薄膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将导电基底在水中超声清洗,烘干待用;(2)将尿素、盐酸、巯基乙酸和氯化亚锡二水化合物溶于去离子水中,形成前驱体溶液;(3)将步骤(2)中前驱体溶液加入放置了导电基底的反应釜中,在80~160℃反应4~8h,取出后冲洗烘干,再在管式炉中400~600℃热处理2~4h,得到了二氧化锡纳米片阵列;(4)将硫酸氧钒水合物、十二烷基硫酸钠和氯化钠溶于去离子水和无水乙醇的混合溶液中,逐滴加入稀硫酸调节溶液的pH值为1.5~2.0,形成用于制备五氧化二钒的电解液;(5)将步骤(3)中的二氧化锡纳米片阵列作为工作电极、Ag/AgCl电极为参比电极以及铂片为对电极,采用步骤(4)制备的五氧化二钒的电解液,在电化学工作站上利用恒电位法沉积五氧化二钒,将得到的复合薄膜烘干,最后在空气中300~500℃热处理2~4h,得到了二氧化锡/五氧化二钒核壳结构的多色电致变色薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种二氧化锡/五氧化二钒核壳结构的多色电致变色薄膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将导电基底在水中超声清洗,烘干待用;(2)将尿素、盐酸、巯基乙酸和氯化亚锡二水化合物溶于去离子水中,形成前驱体溶液;(3)将步骤(2)中前驱体溶液加入放置了导电基底的反应釜中,在80~160℃反应4~8h,取出后冲洗烘干,再在管式炉中400~600℃热处理2~4h,得到了二氧化锡纳米片阵列;(4)将硫酸氧钒水合物、十二烷基硫酸钠和氯化钠溶于去离子水和无水乙醇的混合溶液中,逐滴加入稀硫酸调节溶液的pH值为1.5~2.0,形成用于制备五氧化二钒的电解液;(5)将步骤(3)中的二氧化锡纳米片阵列作为工作电极、Ag/AgCl电极为参比电极以及铂片为对电极,采用步骤(4)制备的五氧化二钒的电解液,在电化学工作站上利用恒电位法沉积五氧化二钒,将得到的复合薄膜烘干,最后在空气中300~500℃热处理2~4h,得到了二氧化锡/五氧化二钒核壳结构的多色电致变色薄膜。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,将导电基底在水中超声清洗,烘干待用,具体包括:将导电基底在装有去离子水的烧杯中超声清洗10~30min,然后放在60℃的烘箱中烘干,在进行水热反应之前在等离子清洗机中做3~10min表面处理。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的导电基底为FTO导...
【专利技术属性】
技术研发人员:涂江平,赵根锋,王伟齐,王秀丽,夏新辉,谷长栋,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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