[發明專利]無機有機電致變色復合膜的制備方法

有效

• 申請號: 201110242300.7
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN102417307A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 伍媛婷;王秀峰
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C03C17/22
• 分類號: C03C17/22;C03C17/28;C04B41/50
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 劉國智

1.無機有機電致變色復合膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，制備SiO₂納米或亞微米球；

第二步，制備聚苯乙烯球體顆粒；

第三步，將粒徑比為D_SiO2∶D_聚苯乙烯＝5～8∶1的兩種球體顆粒按質量比為m_SiO2∶m_聚苯乙烯＝10～20∶1分別進行稱取，然后分別將兩種球體顆粒超聲分散于有機溶劑中，超聲時間為2～3h，將兩懸浮液混合后繼續超聲2～3h，得到混合懸浮液，其顆粒的質量分數為1％～2％，其中：D_SiO2表示SiO₂的直徑，D_聚苯乙烯表示聚苯乙烯的直徑，m_SiO2表示SiO₂的質量，m_聚苯乙烯表示聚苯乙烯的質量；

第四步，將基底垂直浸入已放置平穩的混合懸浮液中，在40～50℃下真空干燥，待溶液完全蒸發后，在基底表面生長出一層雙尺寸膠體晶體；

第五步，將雙尺寸膠體晶體浸入質量濃度為2％～3％的氫氟酸溶液中12～24h以去除SiO₂，清洗干燥后即獲得非密堆反蛋白石聚苯乙烯膠體晶體；

第六步，將鎢粉與檸檬酸分別溶于質量濃度為25～28％氨水中，氨水以能溶解鎢粉與檸檬酸為準，按照鎢粉與檸檬酸的摩爾比為1∶1.5～2.5的比例，將鎢粉的氨水溶液與檸檬酸的氨水溶液混合，然后加入無水乙醇和聚乙二醇，無水乙醇與氨水總量的體積比為1∶1～2，聚乙二醇為檸檬酸質量的1/3～1/2，攪拌溶解，再用氨水調節溶膠的PH為5～7配成前驅物，前驅物在80～90℃水浴蒸發直至得到濕凝膠，將非密堆反蛋白石聚苯乙烯膠體晶體垂直浸入濕凝膠中30～60min，提拉成膜，然后在130～140℃條件下干燥，再經400～500℃煅燒3～5h以除去聚苯乙烯同時獲得以氧化鎢形成的非密堆蛋白石結構膜；

第七步，將所得非密堆蛋白石結構膜浸入含有苯胺與鄰苯二胺的鹽酸溶液中，所述鹽酸溶液中苯胺濃度為0.2～0.3mol/L，苯胺與鄰苯二胺摩爾比為1∶1～0.8，苯胺與第六步中鎢粉的摩爾比為2～3∶1，然后加入過硫酸胺，使鹽酸溶液中過硫酸胺的濃度為0.25～0.3mol/L，30～80℃反應2～24h，提拉成膜常溫干燥即獲得無機有機電致變色復合膜。

2.根據權利要求1所述的一種無機有機電致變色復合膜的制備方法，其特征在于，所述第一步制備SiO₂納米或亞微米球按照以下步驟實現：

首先，將正硅酸乙酯溶于a份的無水乙醇配置成溶液A；

其次，將正硅酸乙酯體積1～5倍的質量濃度為25％～28％的氨水溶于b份的無水乙醇配置成溶液B，a∶b＝1∶1～2；

然后，將溶液A置于磁力攪拌設備中，在不停攪拌下將溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的濃度為0.4～0.6mol/L，反應22h后，分離沉淀，離心洗滌后于50～60℃干燥，得到SiO₂納米或亞微米球。

3.根據權利要求1所述的無機有機電致變色復合膜的制備方法，其特征在于，所述第二步中制備聚苯乙烯球體顆粒按照以下步驟實現：

首先，配置體積比為3～2∶1的乙醇/水溶液；

然后，將苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮和過硫酸鉀溶于上述溶液中，其中苯乙烯的濃度為0.1～0.2g/cm³，m_苯乙烯∶m_{聚乙烯吡咯烷酮}＝4～5∶1，過硫酸鉀的質量為苯乙烯質量的0.5～0.8％，其中：m_苯乙烯表示苯乙烯的質量，m_{聚乙烯吡咯烷酮}表示聚乙烯吡咯烷酮的質量；

最后，通入N₂，在60℃下超聲聚合反應12～24h，將所得懸浮液用無水乙醇洗滌，之后真空冷凍干燥3h即得聚苯乙烯顆粒。

4.根據權利要求1所述的無機有機電致變色復合膜的制備方法，其特征在于，所述第三步中的有機溶劑為乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者異丙醇。

5.根據權利要求1所述的無機有機電致變色復合膜的制備方法，其特征在于，所述第四步中基底為載玻片、ITO玻璃或者硅片。