【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电致变色织物，尤其涉及一种无机掺杂型电致变色织物及其制备方法。
技术介绍
1、随着科技的发展和社会的进步，智能变色纺织品由于其颜色变化可以直接被人类视觉观察，得到人们的广泛关注，纺织的颜色可变化作为一种重要的视觉信号，引起了研究学者和消费者的极大兴趣。赋予织物电致变色性能的材料是织物颜色变化的关键部件，三氧化钨(wo3)由于其微结构和电学性能可调，被广泛应用于led、dssc和p-n结二极管等各种微电子器件中；另外，wo3作为无机电致变色材料也成为近年来的研究热点。
2、专利技术专利(申请号为cn 202010467384.3)公开了一种多维wo3复合电致变色薄膜的制备方法，通过采用草酸钾和钨酸钠制备混合溶液，加入稀盐酸调控溶液ph值，配制一维wo3纳米棒前驱体反应液，随后利用水热反应和热处理在fto导电玻璃表面制得一维wo3纳米棒薄膜；然后采用钨酸钠、稀盐酸和草酸铵制备二维wo3纳米片前驱体反应液，再利用水热反应和热处理继续在负载了一维wo3纳米棒的fto导电玻璃表面制备二维wo3纳米片，得到多维wo3复合的电致变色薄膜；但是该制备方法复杂，且采用fto玻璃作为基材制备薄膜材料，后续将玻璃基材与薄膜材料分离，但是织物与玻璃相比，具有完全不同的结构，因此，该方法难以适用于电致变色织物的制备。
3、专利技术专利(申请号为cn 202310563551.8)公开了一种电致变色织物及其制备方法，通过将草酸与钨酸钠混合，调节ph以提高织物表面的官能团活性，得到具有特殊结构的三氧化钨，与织物纤维成交错
4、有鉴于此，有必要设计一种改进的无机掺杂型电致变色织物及其制备方法，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种无机掺杂型电致变色织物及其制备方法，通过限定工艺及参数，在柔性导电织物表面生长三氧化钨与三氧化钼的复合薄膜作为电致变色层，电致变色层与织物之间通过化学键合的方式结合，使织物具有电致变色性能，得到性能优异的电致变色织物，以应用于智能服装和植入式显示等领域。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种无机掺杂型电致变色织物的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、将柔性导电织物进行清洗，并采用硫酸铵溶液进行亲水性处理，得到预处理织物；
4、s2、配制氯化钨的无水乙醇溶液，并加入五氯化钼粉，搅拌均匀后得到前驱体溶液；所述前驱体溶液中，氯化钨与五氯化钼的摩尔比为10:(1～5)；
5、s3、将步骤s1的所述预处理织物置于步骤s2得到的所述前驱体溶液中，进行高温反应，反应完成后取出织物进行多次清洗并烘干，即得无机掺杂型电致变色织物。
6、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s1中，所述亲水性处理的方法为以清洗后的柔性导电织物作为正极，以铂电极作为负极，采用硫酸铵溶液作为电解液，采用恒电位处理，得到所述预处理织物。
7、作为本专利技术的进一步改进，所述氯化钨的无水乙醇溶液配制方法为将0.005～0.010mol的氯化钨置于50～100ml的无水乙醇溶剂中，搅拌3～5min。
8、作为本专利技术的进一步改进，所述硫酸铵溶液的浓度为1～2mol/l，以提高所述柔性导电织物的表面活性。
9、作为本专利技术的进一步改进，所述恒电位处理为采用恒电压+5v处理5～10min。
10、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s3中，所述高温反应的工艺：反应温度为100～200℃，反应时间为20～24h。
11、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s1中，所述柔性导电织物包括碳布、导电布、镀银尼龙布中的一种，所述柔性导电织物优选为碳布。
12、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s1与步骤s3中，所述清洗的工艺为将织物采用去离子与乙醇交替超声处理20～30min，并置于50～70℃的干燥箱中干燥4～12h。
13、本专利技术还提供了一种由上述中任一项所述的制备方法制备得到的无机掺杂型电致变色织物，所述无机掺杂型电致变色织物包括柔性导电基材及所述柔性导电基材表面负载的wo3-moo3无机掺杂型电致变色层，所述柔性导电基材与所述wo3-moo3无机掺杂型电致变色层之间以化学键合的方式结合。
14、作为本专利技术的进一步改进，所述无机掺杂型电致变色织物的最大电流值不低于5.5ma，着色时间为3～6.5s，漂白时间为4～8s。
15、本专利技术的有益效果是：
16、1、本专利技术的无机掺杂型电致变色织物的制备方法，首先采用硫酸铵溶液对柔性导电织物进行亲水性处理，再将预处理织物置于含有五氯化钼粉的氯化钨无水乙醇溶液中，进行高温反应，反应完成后取出织物进行多次清洗并烘干，即得无机掺杂型电致变色织物。该方法通过限定的工艺及参数，在柔性导电织物表面生长三氧化钨与三氧化钼的复合薄膜作为电致变色层，电致变色层与织物之间通过化学键合的方式结合，使织物具有电致变色性能，得到性能优异的电致变色织物，以应用于智能服装和植入式显示等领域。
17、2、本专利技术采用硫酸铵溶液对织物进行恒电位处理，可以促进碳布中的碳剥离或使其他导电织物表面的金属层发生电子传递和离子交换，引入适量含氧官能团实现功能化处理，且处理后的织物表面含有大量的羟基、羧基等含氧官能团，提高了织物表面活性，增加了大量的活性位点，且使得织物的润湿性明显增强，有利于织物与电致变色薄膜的化学键合。本专利技术选用氯化钨作为钨源，无需加入酸溶液进行调整，避免了酸溶液对织物结构的损害，且合成的三氧化钨为均匀的小尺寸纳米球，无需进行形貌调控，减少了化学试剂的使用；选用五氯化钼作为前驱体和氯化钨进行高温反应，因为氧化钼的活泼性大于氧化钨，且氧化钼与织物的结合力优于氧化钨，因此钼的氧化物在织物表面先成核，形成moo3层，为wo3的成核生长提供位点，使wo3逐渐生长附着，从而形成稳定的复合膜电致变色层，使织物具有优异的电致变色性能。
18、3、本专利技术采用含有五氯化钼粉的氯化钨无水乙醇溶液作为前驱体溶液，在织物表面形成三氧化钨与三氧化钼的复合薄膜，与单独wo3薄膜相比，moo3在有色状态下的电致变色响应对光的吸收更强、更均匀，并且具有更好的开路记忆效应；因此，通过掺杂moo3，使得优化后的wo3与moo3的复合薄膜具有优异的电学、光学和机械性能，同时具有快速的光学响应时间和高着色效率。
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1.一种无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述亲水性处理的方法为以清洗后的柔性导电织物作为正极，以铂电极作为负极，采用硫酸铵溶液作为电解液，采用恒电位处理，得到所述预处理织物。
3.根据权利要求1所述的无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，所述氯化钨的无水乙醇溶液配制方法为将0.005～0.010mol的氯化钨置于50～100mL的无水乙醇溶剂中，搅拌3～5min。
4.根据权利要求2所述的无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，所述硫酸铵溶液的浓度为1～2mol/L，以提高所述柔性导电织物的表面活性。
5.根据权利要求5所述的无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，所述恒电位处理为采用恒电压+5V处理5～10min。
6.根据权利要求1所述的无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述高温反应的工艺：反应温度为100～200℃，反应时间为20～24h。
7.
8.根据权利要求1所述的无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，在步骤S1与步骤S3中，所述清洗的工艺为将织物采用去离子与乙醇交替超声处理20～30min，并置于50～70℃的干燥箱中干燥4～12h。
9.一种由权利要求1～8中任一项所述的制备方法制备得到的无机掺杂型电致变色织物，其特征在于，所述无机掺杂型电致变色织物包括柔性导电基材及所述柔性导电基材表面负载的WO3-MoO3无机掺杂型电致变色层，所述柔性导电基材与所述WO3-MoO3无机掺杂型电致变色层之间以化学键合的方式结合。
10.根据权利要求9所述的无机掺杂型电致变色织物，其特征在于，所述无机掺杂型电致变色织物的最大电流值不低于5.5mA，着色时间为3～6.5s，漂白时间为4～8s。
...【技术特征摘要】
1.一种无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述亲水性处理的方法为以清洗后的柔性导电织物作为正极，以铂电极作为负极，采用硫酸铵溶液作为电解液，采用恒电位处理，得到所述预处理织物。
3.根据权利要求1所述的无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，所述氯化钨的无水乙醇溶液配制方法为将0.005～0.010mol的氯化钨置于50～100ml的无水乙醇溶剂中，搅拌3～5min。
4.根据权利要求2所述的无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，所述硫酸铵溶液的浓度为1～2mol/l，以提高所述柔性导电织物的表面活性。
5.根据权利要求5所述的无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，所述恒电位处理为采用恒电压+5v处理5～10min。
6.根据权利要求1所述的无机掺杂型电致变色织物的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，所述高温反应的工艺：反...
【专利技术属性】
技术研发人员：王跃丹，王栋，李梦杰，江威，郝盼盼，谭艳，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：
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