在節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)的大背景下,電致變色與光解水等環(huán)境友好的新技術(shù)受到研究者的廣泛關(guān)注。WO_3-δ作為一種A原子缺失的ABO₃型鈣鈦礦氧化物,在電致變色與可見光響應(yīng)的光解水領(lǐng)域都具有著廣闊的應(yīng)用前景。WO_3-δ中氧的變化可以使它衍生出不同的相,不同相之間物理性質(zhì)的差異將帶來巨大的性能變化,包括電致變色性能與光解水性能。因此,本文期望通過先進(jìn)的相調(diào)控手段來實(shí)現(xiàn)WO_3-δ富氧相與缺氧相的調(diào)控,從而研究相調(diào)控帶來的各種性能變化。本文采用了脈沖激光沉積技術(shù),利用其腔內(nèi)氧壓精確可控的優(yōu)勢(shì),在(100)方向的YSZ基底上制備了氧壓13 Pa至1.3 mPa的不同YSZ/ITO/WO_3-δ薄膜。發(fā)現(xiàn)隨著沉積氧壓的不斷降低,將發(fā)生富氧相WO₃向缺氧相WO_2.8的相轉(zhuǎn)變過程。通過紫外-可見-近紅外透過率測(cè)試,發(fā)現(xiàn)這個(gè)相轉(zhuǎn)變能夠使得透過率從富氧相WO₃的約100%連續(xù)調(diào)制到缺氧相WO_2.8的約10%,可調(diào)制寬度...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 光電催化材料
        1.2.1 光電催化反應(yīng)機(jī)理
        1.2.2 紫外光響應(yīng)的光電催化材料
        1.2.3 可見光響應(yīng)的光電催化材料
        1.2.4 WO₃催化光分解水研究進(jìn)展
    1.3 WO₃電致變色薄膜
        1.3.1 電致變色薄膜
        1.3.2 WO₃電致變色的研究進(jìn)展
    1.4 WO₃的相調(diào)控
        1.4.1 WO₃相調(diào)控的研究進(jìn)展
        1.4.2 電催化反應(yīng)調(diào)控WO₃的相
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容和論文結(jié)構(gòu)
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 脈沖激光沉積原理與工藝
        2.2.1 脈沖激光沉積原理
        2.2.2 薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.3 脈沖激光沉積工藝
    2.3 薄膜形貌與結(jié)構(gòu)的表征方法
        2.3.1 形貌表征
        2.3.2 結(jié)構(gòu)表征
    2.4 WO₃薄膜的相調(diào)控方法
    2.5 薄膜性能測(cè)試方法
        2.5.1 電致變色性能測(cè)試
        2.5.2 紫外-可見-近紅外吸收光譜測(cè)試
        2.5.3 光電化學(xué)性能測(cè)試
第3章 變氧壓調(diào)控WO_3-δ相及性能
    3.1 引言
    3.2 WO₃外延薄膜的制備與表征
        3.2.1 脈沖激光沉積制備WO₃薄膜
        3.2.2 WO₃薄膜的結(jié)構(gòu)表征
        3.2.3 WO₃薄膜的形貌表征
    3.3 富氧相WO₃外延薄膜的光解水性能
        3.3.1 I-T光電流曲線測(cè)試
        3.3.2 線性掃描伏安測(cè)試
        3.3.3 莫特-肖特基測(cè)試
    3.4 變氧壓調(diào)控WO_3-δ相
        3.4.1 不同氧壓下WO_3-δ薄膜的制備
        3.4.2 不同氧壓下WO_3-δ薄膜的形貌表征
        3.4.3 不同氧壓下WO_3-δ薄膜的XRD表征
    3.5 氧壓變化導(dǎo)致WO_3-δ薄膜的變色
    3.6 氧壓變化對(duì)WO_3-δ薄膜光解水性能的影響
        3.6.1 I-T光電流曲線測(cè)試
        3.6.2 線性掃描伏安測(cè)試
        3.6.3 電化學(xué)交流阻抗譜測(cè)試
    3.7 本章小結(jié)
第4章 低壓電催化調(diào)控WO_3-δ相及性能
    4.1 引言
    4.2 電催化反應(yīng)調(diào)控WO_3-δ薄膜的相
        4.2.1 變電壓調(diào)控WO_3-δ薄膜的相
        4.2.2 變時(shí)間調(diào)控WO_3-δ薄膜的相
        4.2.3 WO_3-δ薄膜的自恢復(fù)性能
    4.3 WO_3-δ薄膜的電致變色性能
        4.3.1 變時(shí)間調(diào)控WO_3-δ薄膜電致變色
        4.3.2 著色態(tài)WO_3-δ薄膜的自恢復(fù)
    4.4 WO_3-δ薄膜的光解水性能調(diào)控
        4.4.1 I-T光電流曲線測(cè)試
        4.4.2 線性掃描伏安測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3797218