新型半導(dǎo)體氧化物電致變色薄膜制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-10 14:59
電致變色材料能夠在電場(chǎng)的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng),并伴隨著對(duì)光線的透過(guò)率、吸收率和反射率進(jìn)行可逆調(diào)制,因此在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,如智能窗、電子顯示器件等。三氧化鎢(WO3)作為研究最為廣泛的電致變色材料之一,能夠在透明和深藍(lán)色之間實(shí)現(xiàn)可逆的顏色變化,該顏色變化特性使其在智能窗領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。雖然WO3的研究較為成熟,但在實(shí)際的應(yīng)用中仍存在著許多問(wèn)題亟待解決,如著色深度不夠、變色響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、變色循環(huán)壽命欠佳以及制備工藝復(fù)雜等。本論文針對(duì)上述WO3電致變色薄膜所存在的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種新型水熱法,該方法在多羥基自晶種劑和封端劑的協(xié)同作用下能夠簡(jiǎn)易快速地在FTO玻璃上直接生長(zhǎng)高性能WO3電致變色薄膜。此外,通過(guò)對(duì)晶體生長(zhǎng)過(guò)程和電化學(xué)行為進(jìn)行深入的研究,表明了該策略的可行性和優(yōu)越性。進(jìn)一步地,為了對(duì)電致變色器件進(jìn)行應(yīng)用性的探索,設(shè)計(jì)了一種氧化鎳/普魯士藍(lán)(NiO/PB)復(fù)合納米片陽(yáng)極電致變色薄膜,以此更好地匹配所制備的WO3陰極電致變色薄膜。將設(shè)計(jì)的兩種薄膜分別作為器件的兩個(gè)...
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 電致變色材料
1.2.1 無(wú)機(jī)材料
1.2.2 有機(jī)材料
1.3 氧化鎢基電致變色材料的研究進(jìn)展
1.3.1 材料性質(zhì)
1.3.2 變色機(jī)理模型
1.3.3 薄膜制備方法
1.4 氧化鎢基電致變色―能量?jī)?chǔ)存雙功能器件及其研究進(jìn)展
1.4.1 器件的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.4.2 氧化鎢基電極在儲(chǔ)能上的應(yīng)用
1.4.3 電致變色―能量?jī)?chǔ)存雙功能器件研究進(jìn)展
1.5 選題思路及研究?jī)?nèi)容
第二章 自晶種六方晶系WO_3電致變色薄膜
2.1 設(shè)計(jì)思路
2.2 實(shí)驗(yàn)藥品及設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)流程
2.3.1 晶種層前驅(qū)液配制及晶種層制備
2.3.2 水熱前驅(qū)液配制及水熱反應(yīng)
2.4 晶體結(jié)構(gòu)表征與分析
2.4.1 晶體結(jié)構(gòu)及物相分析
2.4.2 晶體結(jié)構(gòu)特性討論
2.5 形貌表征及水熱生長(zhǎng)機(jī)理研究
2.5.1 水熱合成路線分析
2.5.2 形貌表征及離子對(duì)晶體形貌的影響機(jī)制研究
2.5.3 薄膜水熱生長(zhǎng)過(guò)程研究
2.6 電化學(xué)性能分析
2.7 電致變色性能分析
2.8 本章小結(jié)
第三章 NiO/PB復(fù)合納米片電致變色薄膜
3.1 設(shè)計(jì)思路
3.2 實(shí)驗(yàn)流程
3.2.1 NiO納米片薄膜的制備
3.2.2 PB薄膜及NiO/PB復(fù)合納米片薄膜制備
3.3 電致變色薄膜的結(jié)構(gòu)和形貌研究
3.3.1 NiO納米片薄膜
3.3.2 PB薄膜
3.3.3 NiO/PB復(fù)合納米片薄膜
3.4 電致變色薄膜的電化學(xué)和電致變色性能分析
3.4.1 電化學(xué)性能
3.4.2 電致變色性能
3.5 本章小結(jié)
第四章 變色―儲(chǔ)能雙功能器件研究
4.1 設(shè)計(jì)思路
4.2 實(shí)驗(yàn)流程
4.2.1 改進(jìn)自晶種WO_3 薄膜電極制備
4.2.2 NiO/PB復(fù)合薄膜電極的制備
4.2.3 雙功能器件的組裝
4.3 WO_3 薄膜電極的結(jié)構(gòu)與性能分析
4.3.1 晶體結(jié)構(gòu)及形貌表征
4.3.2 電化學(xué)及電致變色性能
4.4 雙功能器件的電致變色性能
4.5 雙功能器件的能量?jī)?chǔ)存性能
4.6 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
5.3 存在的不足及展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多功能性聚吡咯復(fù)合膜[J]. 謝允斌,黃美榮,李新貴. 化學(xué)進(jìn)展. 2006(12)
[2]α-WO3功能性光學(xué)薄膜陰極著色的研究[J]. 禹芳. 光學(xué)學(xué)報(bào). 1984(02)
博士論文
[1]電致變色氧化鎢薄膜的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 尚福亮.武漢理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3673849
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 電致變色材料
1.2.1 無(wú)機(jī)材料
1.2.2 有機(jī)材料
1.3 氧化鎢基電致變色材料的研究進(jìn)展
1.3.1 材料性質(zhì)
1.3.2 變色機(jī)理模型
1.3.3 薄膜制備方法
1.4 氧化鎢基電致變色―能量?jī)?chǔ)存雙功能器件及其研究進(jìn)展
1.4.1 器件的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.4.2 氧化鎢基電極在儲(chǔ)能上的應(yīng)用
1.4.3 電致變色―能量?jī)?chǔ)存雙功能器件研究進(jìn)展
1.5 選題思路及研究?jī)?nèi)容
第二章 自晶種六方晶系WO_3電致變色薄膜
2.1 設(shè)計(jì)思路
2.2 實(shí)驗(yàn)藥品及設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)流程
2.3.1 晶種層前驅(qū)液配制及晶種層制備
2.3.2 水熱前驅(qū)液配制及水熱反應(yīng)
2.4 晶體結(jié)構(gòu)表征與分析
2.4.1 晶體結(jié)構(gòu)及物相分析
2.4.2 晶體結(jié)構(gòu)特性討論
2.5 形貌表征及水熱生長(zhǎng)機(jī)理研究
2.5.1 水熱合成路線分析
2.5.2 形貌表征及離子對(duì)晶體形貌的影響機(jī)制研究
2.5.3 薄膜水熱生長(zhǎng)過(guò)程研究
2.6 電化學(xué)性能分析
2.7 電致變色性能分析
2.8 本章小結(jié)
第三章 NiO/PB復(fù)合納米片電致變色薄膜
3.1 設(shè)計(jì)思路
3.2 實(shí)驗(yàn)流程
3.2.1 NiO納米片薄膜的制備
3.2.2 PB薄膜及NiO/PB復(fù)合納米片薄膜制備
3.3 電致變色薄膜的結(jié)構(gòu)和形貌研究
3.3.1 NiO納米片薄膜
3.3.2 PB薄膜
3.3.3 NiO/PB復(fù)合納米片薄膜
3.4 電致變色薄膜的電化學(xué)和電致變色性能分析
3.4.1 電化學(xué)性能
3.4.2 電致變色性能
3.5 本章小結(jié)
第四章 變色―儲(chǔ)能雙功能器件研究
4.1 設(shè)計(jì)思路
4.2 實(shí)驗(yàn)流程
4.2.1 改進(jìn)自晶種WO_3 薄膜電極制備
4.2.2 NiO/PB復(fù)合薄膜電極的制備
4.2.3 雙功能器件的組裝
4.3 WO_3 薄膜電極的結(jié)構(gòu)與性能分析
4.3.1 晶體結(jié)構(gòu)及形貌表征
4.3.2 電化學(xué)及電致變色性能
4.4 雙功能器件的電致變色性能
4.5 雙功能器件的能量?jī)?chǔ)存性能
4.6 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
5.3 存在的不足及展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多功能性聚吡咯復(fù)合膜[J]. 謝允斌,黃美榮,李新貴. 化學(xué)進(jìn)展. 2006(12)
[2]α-WO3功能性光學(xué)薄膜陰極著色的研究[J]. 禹芳. 光學(xué)學(xué)報(bào). 1984(02)
博士論文
[1]電致變色氧化鎢薄膜的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 尚福亮.武漢理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3673849
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