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多金属氧酸盐（polyoxometallates,简称多酸）作为一种结构多样、性能易调控的阴极电致变色材料,在电致变色研究领域备受瞩目,展现出良好的应用前景。以往多酸变色材料的研究多集中在单一材料的设计和性能调控上,复合材料的研究报道不多。本论文选择一系列饱和型多酸,与另一种性能优良的阴极变色材料二氧化钛构筑成三种多酸-二氧化钛电致变色复合薄膜,系统研究了多酸类型、薄膜制备工艺和薄膜表面形貌对膜材料各项变色性能的影响,获得了光学对比度高、响应时间快、稳定性良好、适于商品化的新型多酸电致变色材料。具体研究内容和结果如下:1、使用水热合成技术,以FTO导电玻璃为基底生长TiO2纳米线,然后通过交替沉积自组装技术（LbL）将Keggin结构的饱和多酸阴离子K3PW12O40(简称PW12)和聚电解质阳离子PEI交替沉积到纳米线上,构筑电致变色复合膜材料。通过扫描电子显微镜（SEM）可观察到FTO基片上覆盖着各方向随机生长的TiO2纳米线,吸附了PW12的复合膜中,纳米线变得更粗、更紧密,复合膜厚度约为600 nm。使用循环伏安和紫外光谱法（UV-vis）监测膜增长,可见复合膜呈现均匀有序的规律性生长。使用电化学和UV-vis联机技术对比研究PW12、TiO2纳米线和NW-PW12复合膜材料的电致变色性能:不同电压下,复合膜的颜色呈现由无色到深蓝色的可逆变化,与单纯的多酸和TiO2薄膜相比,复合膜表现出改善的电致变色性能,光反差5.3%,着色和褪色时间分别为2.87 s和1.13 s,着色效率为39.79cm2/C。虽然响应时间很快,但Keggin型多酸PW12构筑的复合膜材料光反差和着色效率较低,这限制了其在电致变色领域的应用。2、选择Dawson结构磷钨酸K6P2W18O62(简称P2W18),分别采用LbL、溶胶-凝胶和电沉积三种方法构筑多酸-TiO2纳米线复合膜材料。LbL法制备的NW-P2W18复合膜材料表现出明显增强的电致变色性能,其在650 nm处的光反差高达45.1%,响应时间明显缩短,着色和褪色时间分别为1.9 s和6.7 s,着色效率达到69.0 cm2/C。由扫描电镜照片可见:单纯的多酸薄膜表面覆盖着石子状的纳米粒子,而复合膜的表面则生长着草坪状的纳米线,线上附着多酸纳米粒子,这使得复合膜的有效活性表面积大大增加,为电解质离子的快速插入和抽出提供了更多位点,还可极大的缩短离子扩散路径,从而增强材料的电致变色性能。比较三种制备方法,可见LbL方法制备的复合膜可呈现更高的电致变色性能,另外两种方法制备的薄膜性能稍逊于前者,但制备工艺较适于工业化生产。3、分别采用LbL和电沉积法,将Preyssler型多酸K12.5Na1.5[NaP5W30O110](简称P5W30)构筑在TiO2纳米线上制备成复合膜材料。与第三章的研究结果一样,依然是LbL法制备的复合膜电致变色性能更好。复合膜NW-P5W30的光反差为46.03%,着色时间和褪色时间分别为7.03 s和2.55 s,着色效率达到163.4 cm2/C。复合膜的稳定性良好,在循环1000次后响应时间和光反差仅有轻微变化。这说明两种阴极电致变色材料的巧妙结合可使复合材料的电致变色性能得以增强。