碳氟/钯/镁-钌气致调光薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳氟/钯/镁‑钌体系的气致调光薄膜及其制备方法，所述气致调光薄膜包括依次设置的基底、镁‑钌复合调光膜层、钯催化层和碳氟保护膜层。本发明专利技术利用了在吸氢阶段，镁可以吸收氢原子形成镁的氢化物，薄膜从金属的反射态转变为氢化物的透明态，钯膜对该反应有催化作用，钌的添加可以加速氢原子在镁基体内的扩散作用，促进镁转变为镁的氢化物；在脱氢阶段，钌加速了镁氢化物的分解，薄膜由氢化物的透明态转变为金属的反射态。该薄膜在常温下发生上述吸脱氢反应，实现薄膜在透明态与反射态的可逆转化，同时具有耐久性好、响应时间短等优点，在氢气传感器领域具有良好应用前景。

【技术实现步骤摘要】
碳氟/钯/镁-钌气致调光薄膜及其制备方法
本专利技术属于调光薄膜
，具体涉及一种碳氟/钯/镁-钌气致调光薄膜及其制备方法。
技术介绍
氢气是一种高效洁净燃料，具有无限可循环利用的优点，在航空、汽车、军事等领域具有广阔的应用前景。由于氢气易挥发，无色无味不易被人鼻察觉，当空气中氢气的浓度为4％～75％之间时，气体遇明火极易发生爆炸。因而，在氢能受到国际社会广泛关注的同时，在氢气的制备、运输、储存以及利用过程中，氢安全不容忽视。气致调光薄膜很好地利用了薄膜在吸氢与放氢状态下透明态和反射态的可逆转换，从而对于氢气有探测的作用。相比于电致调光薄膜，气致调光薄膜具有膜层结构简单、响应速度快、调光区间大、成本更低等优点，也是现在调光薄膜研究方向的热点。而气致变色薄膜中最具有代表性的就是镁基功能薄膜，其膜层结构主要为钯/镁基材料/石英玻璃。镁作为调光层，其吸收与脱去氢原子能实现薄膜从透明态到反射态的可逆转换，其他合金元素包括稀土金属、过渡金属和碱土金属等，可以加速镁吸收与脱去氢原子的速度，提高薄膜对氢气的响应速度。钯对于气体的吸附性好，对反应具有催化作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳氟/钯/镁-钌体系的气致调光薄膜，其特征在于，所述气致调光薄膜包括依次设置的基底、镁-钌复合调光膜层、钯催化层和碳氟保护膜层。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳氟/钯/镁-钌体系的气致调光薄膜，其特征在于，所述气致调光薄膜包括依次设置的基底、镁-钌复合调光膜层、钯催化层和碳氟保护膜层。


2.根据权利要求1所述的碳氟/钯/镁-钌体系的气致调光薄膜，其特征在于，所述镁-钌复合调光膜层中，钌的摩尔百分含量为：1～10％。


3.根据权利要求1所述的碳氟/钯/镁-钌体系的气致调光薄膜，其特征在于，所述镁-钌复合调光膜层的厚度为20～90nm；所述钯催化层的厚度为2～8nm；所述碳氟保护膜层的厚度为20～100nm。


4.根据权利要求1所述的碳氟/钯/镁-钌体系的气致调光薄膜，其特征在于，所述基底包括石英玻璃、光导纤维、导电玻璃、有机玻璃中的一种。


5.一种根据权利要求1所述的碳氟/钯/镁-钌体系的气致调光薄膜的制备方法，其特征在于，包括使用磁控溅射共溅射的方法在基底上生长镁-钌复合膜层，之后在镁-钌复合膜层上磁控溅射制备钯催化层，最后使用电感耦合等离子体化学气相沉积的方法在钯催化层表面覆盖碳氟保护膜层的步骤。


6.根据权利要求5所述的碳氟/钯/镁-钌体系的气致调光薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
S1、将浓硫酸和双氧水以3：1的比例进行混合配置成清洗液，备用；
S2、将基底放入用配制好的清洗液中浸泡，然后用去离子水冲洗基底，最后将薄膜用氮气枪吹干；
S3、将步骤S2处理后的基底放入磁控溅射反应室，开启抽真空系统进行抽真空；
S4、加热基底，使基底温度为20～25℃，通入工作气体A，并维持压强，待气压稳定...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈娟，陈炎，彭立明，邓南香，吴玉娟，董泽麟，王廷炎，丁文江，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31