铜掺杂氧化镍电致变色薄膜的制备及性能研究

被引量 : 0次 | 上传用户:aacpc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电致变色是指材料的光学性能(透射、反射和吸收等)可以在外加电场或电流的作用下产生稳定可逆的变化。电致变色材料作为一种新型功能材料,具有良好的物理化学性质以及可逆的光学性能,可用于制作显示器、调光玻璃、信息存储等器件,在信息、电子、能源、建筑以及国防等诸多领域有着广泛的应用前景,对于节能、环保具有重要意义。电致变色材料根据其电化学反应方式可以分为阳极致色材料和阴极致色材料两类。其中,氧化镍薄膜是一种典型的阳极致色材料,具有着色效率高、可逆性好、响应时间短、寿命长和成本低等优点。但是,在目前的实际应用中,氧化镍薄膜仍存在一定的缺陷。因此,众多研究者正努力研究,希望可以通过多种途径来提高薄膜的电致变色性能。其中,优化工艺参数和对薄膜进行合理掺杂是两种行之有效的方法。电致变色薄膜常用的制备方法有溅射、真空蒸镀、脉冲激光沉积,溶胶-凝胶等。其中,电化学沉积法对实验设备的要求较低,同时制备的薄膜无需热处理即可具有电致变色性能,因而可作为一种理想的工艺方法。但目前采用电化学沉积法制备氧化镍薄膜的报道相对较少,对该方法制备薄膜的性能的研究也很少见。因而,本文采用电化学沉积方法在有机溶液中制备电致变色薄膜。本文通过对NiO薄膜进行Cu掺杂,探讨其最佳工艺参数来制备具有优异电致变色性能的薄膜。采用电化学沉积法(阴极沉积法),以N, N-二甲基甲酰胺(DMF)为有机溶剂,NiCl2为主盐,CuCl2为掺杂剂,LiClO4为支持电解质,在FTO导电玻璃基底上沉积铜掺杂氧化镍电致变色薄膜。通过比较不同掺杂浓度、沉积时间、沉积电位和热处理温度下制备的薄膜样品的着色/消色态在可见光范围内的透光率差值ΔT ,计算薄膜动态光密度变化量ΔO D的大小,测试薄膜着色/消色响应时间以及循环伏安关系,以寻求制备具有最佳电致变色性能的薄膜的优化工艺条件。同时,本文还对薄膜变色前后的形貌、结构以及薄膜的记忆存储能力、循环寿命等进行了分析。研究表明,在室温下,当掺杂浓度比为1:10,沉积时间为15 min,沉积电位为3.5 V时,薄膜具有最佳的电致变色性能。此时,薄膜在人眼最敏感波长λ=560 nm处的透光率差值ΔT可达到88.8%,光密度变化量ΔOD为1.063,着色/消色响应时间分别为4.53/2.61 s,着色效率可达到42.45 mC/cm2。通过对薄膜的三态(原始态、消色态和着色态)进行SEM、XRD和FTIR分析,得出了铜掺杂氧化镍薄膜的电致变色性能的变化规律和微观机理。另外,热处理会使薄膜的电致变色能力下降,在600℃时几乎完全失去电致变色活性;薄膜的记忆存储能力在碱液中较差,在空气中却很好;薄膜的循环寿命与未掺杂的薄膜基本一致。
其他文献
垂直地震剖面(VSP)技术因为观测点放在井中,避免了许多地面观测的干扰波,对地震子波和速度的求取具有独特的优越性。该技术自出现以来发展迅速,现有的VSP种类很多,如零偏移距
随着供应链管理思想的深入发展与应用,越来越多的人们已经意识到其对于企业降低成本,取得竞争优势具有关键作用。同时,供应链中的企业各自为政,只追求自身利益最大化,这显然
免疫活性肽是一类具有增强机体免疫力、增强巨噬细胞吞噬功能、提高机体抵御外界病原体感染能力等免疫功能的肽,具有分子量小、稳定性强,且免疫原性弱、生物活性高等诸多优点
随着我国经济建设的迅猛发展,高速公路建设突飞猛进,道路施工过程中出现的软基处理问题日益突出。而山区软土因其复杂的变形机理和多样的影响因素,使得山区软土地基变形规律
私立幼儿园教师生存状态,是指在特定的历史文化下私立幼儿园教师群体所表现出来的形态或情况,具体包括私立幼儿园教师的日常生活情况和工作情况。关注这一主题的目的是让社会
随着我国经济的快速发展、综合国力的不断增强,交通事业也在稳步提升。在交通运输业中,桥梁占有举足轻重的地位,尤其是在北上广等大型城市,车流量日益增多,而且超载现象严重,
随着“老龄化世纪”的到来,辽宁省将面对一个前所未有的老龄化人口结构。辽宁省的经济发展水平在全国处于中上,人口老龄化程度比全国平均水平略高。辽宁省的人口老龄化问题比
双渠道销售模式已在IT领域、制造领域、家电领域中成熟应用。伴随对双渠道销售模式中不协调的认知,供应链的协调研究亦从单渠道扩展到双渠道。那么,双渠道销售模式下,如何根
目的1.测量某市市级医院中不同人口学特征、不同工作情况和不同生活习惯的医护人员的亚健康状态和工作倦怠状况。2.分析医护人员亚健康状态和工作倦怠状况之间的相关性,探讨
目的探讨清热散瘀汤内服外敷辅助伐昔洛韦治疗带状疱疹急性期(肝经郁热证)疾病的效果。方法60例患者按随机数字表法分为对照组和治疗组,各30例。治疗组在常规治疗以及护理基础