【摘要】：目前電致變色材料被認為是最有應用前景的智能材料之一。電致變色是指材料的光學屬性(反射率、透過率、吸收率等)在外加電場的作用下發(fā)生穩(wěn)定、可逆的顏色變化的現象,在外觀上表現為顏色和透明度的可逆變化。電致變色材料可用于窗戶上以減少空調系統的熱負載,達到節(jié)能的作用。普魯士藍(PB)中的Fe~(3+)被還原的時候會生成普魯士白(PW),這是PB最常見的氧化還原過程。而當PB中的Fe~(2+)部分被氧化成Fe~(3+)時,則會生成綠色的物質,稱為普魯士綠(PG)。我們對PB薄膜的直接水熱生長和自供電電致變色性能開展了相關研究。研究了溫度對水熱生長PB薄膜的影響,同時研究了抗壞血酸的加入對PB薄膜電致變色性能的影響。然后利用鋁是一種活潑金屬,很容易釋放出電子變?yōu)锳l~(3+)、被還原的PW容易被空氣中的氧氣氧化的特性,組裝成PB自供電電致變色器件并研究其性能。此外,通過水熱法直接在氟摻雜二氧化錫(FTO)透明導電玻璃上生長出了PG薄膜并組裝成電致變色器件,研究了PG的合成機理并測試了由它們組裝的電致變色器件的性能。本論文主要得到以下研究結果:(1)通過加入抗壞血酸在150 ~oC直接水熱生長出厚度約為300 nm的PB薄膜,其表面布滿了大量的微裂紋。PB薄膜組裝成的電致變色器件具有較快的著色和褪色響應時間(著色時間為2.8 s,褪色時間為1.3 s)以及較高的光調制幅度(在700 nm處達到58.0%)和著色效率(52.4 cm~2·C~(-1)),展現出良好的電致變色性能。(2)利用鋁是一種活潑金屬,很容易釋放出電子變?yōu)锳l~(3+)、被還原的PW容易被空氣中的氧氣氧化的特性,用抗壞血酸和鐵氰化鉀作為反應物,在透明導電玻璃上水熱生長出了PB薄膜,用薄膜做成自供電電致變色器件。650 nm處器件的透過率達到51.0%,著色和褪色時間分別為2.0 s和0.6 s,放電容量為51.9 mA?h?g~(-1)。(3)通過水熱法在FTO透明導電玻璃上生長出了PG薄膜并組裝成電致變色器件,薄膜的厚度大約是500 nm,PG薄膜組裝成的器件著色和褪色響應時間分別為12.5 s和3.5 s,光調制幅度在730 nm處達到了40.0%,PG電致變色器件的著色效率為79.1cm~2·C~(-1),展現出良好的電致變色性能和優(yōu)良的循環(huán)穩(wěn)定性。其放電容量達到60.4mA?h?g~(-1),比普魯士藍的放電容量大。
【學位授予單位】：上海第二工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB381;TN383.1

【參考文獻】

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本文編號：2749900