论文部分内容阅读
电致变色是在外加电压下产生可逆光学变化的一种现象,而氧化镍则是诸多电致变色材料中的一种阳极电致变色材料,其可以在正电势下呈棕色态,而在负电势下又可以转变为无色态。本实验采用醋酸镍和酞酸丁酯为前驱物,无水乙醇和正丁醇为溶剂,通过溶胶凝胶法合成Ni含量为80 mO1%的NiO-TiO2溶胶,采用浸渍提拉法镀膜,薄膜在300℃下进行热处理。四种不同类型的表面活性剂(十二烷基磺酸钠,SDS；十六烷基三甲基氯化铵,CTAC;聚乙二醇,PEG-800；十二烷基二甲基甜菜碱,BS-12)被加入到NiO-TiO2溶胶中,并通过相关测试讨论了表面活性剂的掺杂对薄膜电致变色性能的影响。根据测试结果,发现SDS掺杂可显著提高薄膜的电致变色性能,故本论文对其进行了较深入研究,希望找出其改变薄膜性能的根本原因。本论文对SDS掺杂的NiO-TiO2凝胶进行了热重分析和差示热分析测试,升温范围为：室温至500℃,升温速率为2 K/min,气体环境为高纯空气。通过XRD测试,得出体系中NiO纳米粒子与Ti02主要是通过NiO镶嵌入TiO2非晶相中的形式共存的。NiO-TiO2薄膜的厚度及AFM表面测试可以得出结论,随着SDS掺杂比例的上升,NiO-TiO2薄膜的厚度逐渐增加而其表面粗糙度却逐渐降低。在1MKOH电解质中,采用循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)和可见分光光度法对薄膜的电化学和光学性能进行了测试。结果表明,CV曲线中的氧化还原峰以及CA曲线中的电荷注入量都随着SDS掺杂比例的增加而增大；在透过率方面,SDS掺杂的薄膜着色／无色态可见光透过率差值较大,即变色范围较宽；SDS掺杂比例为9 wt%,陈化时间为6天,镀膜层数为1层的NiO-TiO2薄膜的循环次数可以达到18000次,这一结果与未掺杂SDS的NiO-TiO2薄膜相比较,有了非常大的提高。SDS掺杂的NiO-TiO2薄膜的变色效率为30 cm2/C,达到未掺杂SDS薄膜的相应水平。