电致变色材料是一类在电刺激下可通过选择性地吸收或透过光线以实现颜色变化的智能材料,因此常被应用在节能建筑和智能交通等领域中。其中,无机电致变色材料因其循环稳定性好,光学调制窗口大等优点而备受青睐。然而,在过去的几十年中,基于它们的研究主要以过渡族金属氧化物的性能改善为主,而很少有新的无机电致变色材料或新的功能被研发出来。为突破此局限,本研究首次系统地探索了硫族化合物量子点的电致变色现象,成功地将选材范围由氧化物拓展至了硫化物。另外,本工作还通过硫族化合物敏化和稀土掺杂的方法合成了两种基于过渡族金属化合物的多功能电致变色薄膜。其一,吸附CdS量子点的TiO2(TiO2/CdS)薄膜不仅首次展现出多色彩变化和红外调制的能力,还可用以制备量子点敏化光电致变色器件。当作为电致变色薄膜时,TiO2/CdS薄膜展现出高达79.2%的光学调制率以及在多色彩之间可逆转换的能力。当作为光阳极时,TiO2/CdS薄膜可与WO3电致变色电极,Fe(CN)63-/4-氧化还原电解对相互配合构成一个新一代的量子点敏化光电致变色器件。通过改变外电路的闭合状态,该器件可实现可逆地着/褪色。除此之外,该器件还解决了常规光电致变色器件透过率低,光学调制能力差的问题。其二,稀土元素铕(Eu)掺杂的WO3薄膜被本课题组首次制备得到。鉴于Eu3+存在大量能级,改性后的WO3薄膜获得了明显增益的电致变色性能和可调控的光致发光功能。相对于纯W03薄膜来说,Eu3+掺杂的WO3薄膜几乎成倍地提高了其在680 nm处的光学调制率,并将着色时间减少至原来的1/3,着色效率提高了四倍。除此之外,在紫外光的激发下,Eu3+掺杂的WO3薄膜发射出红色荧光,且该荧光可通过切换着/褪色状态来进行调节。此种Eu3+掺杂的WO3薄膜在制备可照明"智能窗"方面展现出了巨大潜力。综上所述,本研究合成了基于过渡族金属化合物的多功能无机电致变色材料,不仅拓宽了电致变色材料的研究范围,还交叉集成了多个领域的研究,而这为发展电致变色领域多提供了一份考量。