[發(fā)明專利]銀納米線-M相二氧化釩納米顆粒復(fù)合薄膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410504650.X
• 申請(qǐng)日: 2014-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN104228208A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明;潘靜;吳昊;鐘莉;王強(qiáng);李廣海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): B32B15/04
• 分類號(hào): B32B15/04;B32B15/16;B32B9/04;B82Y40/00;B82Y30/00;B05D7/24
• 代理公司: 合肥和瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 任崗生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合薄膜及制備方法，尤其是一種銀納米線-M相二氧化釩納米顆粒復(fù)合薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

在眾多的熱致相變材料中，二氧化釩(VO₂)是人們研究的熱點(diǎn)。VO₂在68℃附近會(huì)發(fā)生低溫單斜相VO₂(M)和高溫金紅石相VO₂(R)之間的可逆結(jié)構(gòu)相變。伴隨著相變，VO₂的電阻率和紅外光透過率都會(huì)發(fā)生突變。利用其相變，VO₂在節(jié)能窗、氣敏傳感器、光電開關(guān)、熱敏電阻、紅外遙感接收器和非制冷焦平面輻射探測(cè)器等領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景。

目前，人們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)對(duì)VO₂相變的可控，做出了不懈的努力，如題為“Electrically?controlled?metal-insulator?transition?process?in?VO₂thin?films”，J.Phys:Condens.Matter?24(2012)03560(“電場(chǎng)控制二氧化釩薄膜金屬-絕緣體相變過程”，《物理學(xué)報(bào)：凝聚態(tài)物質(zhì)》2012年第24期03560頁(yè))的文章。該文中提及的M相二氧化釩薄膜的厚度為150nm，其由磁控濺射法于575℃的高溫下濺射獲得，相變發(fā)生時(shí)的閾值電壓為20～30V。這種二氧化釩薄膜在外加電場(chǎng)的作用下雖能發(fā)生相變，卻也存在著欠缺之處，首先，電場(chǎng)是直接加在二氧化釩薄膜上以產(chǎn)生焦耳熱誘導(dǎo)相變的，因二氧化釩本身在低溫時(shí)的相導(dǎo)電性差，故需較高的外加電壓方才能誘導(dǎo)相變；其次，制備時(shí)所需的設(shè)備價(jià)格昂貴，工藝條件苛刻，尤為不能在柔性襯底上制膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為克服現(xiàn)有技術(shù)中的欠缺之處，提供一種結(jié)構(gòu)合理，實(shí)用的銀納米線-M相二氧化釩納米顆粒復(fù)合薄膜。

本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題為提供一種上述銀納米線-M相二氧化釩納米顆粒復(fù)合薄膜的制備方法。

為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案為：銀納米線-M相二氧化釩納米顆粒復(fù)合薄膜包括襯底，特別是，

所述復(fù)合薄膜由襯底上依次覆有銀納米線膜和M相二氧化釩納米顆粒膜組成；

所述銀納米線膜的膜厚為80～120nm，構(gòu)成銀納米線膜的銀納米線的線直徑為40～100nm、線長(zhǎng)為50～100μm；

所述M相二氧化釩納米顆粒膜的膜厚為100～1000nm，構(gòu)成M相二氧化釩納米顆粒膜的M相二氧化釩納米顆粒的粒徑為20～100nm。

作為銀納米線-M相二氧化釩納米顆粒復(fù)合薄膜的進(jìn)一步改進(jìn)：

優(yōu)選地，銀納米線膜與M相二氧化釩納米顆粒膜之間置有厚度為10～40nm的有機(jī)導(dǎo)電高分子材料膜；利于外加電場(chǎng)均勻地作用于M相二氧化釩納米顆粒膜。

較好的是，有機(jī)導(dǎo)電高分子材料為聚苯胺，或聚吡咯，或聚噻吩。

優(yōu)選地，襯底為透明襯底，或柔性襯底；拓展了其應(yīng)用的領(lǐng)域。

較好的是，透明襯底為玻璃襯底，或石英襯底，或載玻片襯底。

較好的是，柔性襯底為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)襯底，或聚氯乙烯(PVC)襯底，或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)襯底，或聚碳酸酯襯底，或聚丙烯己二酯襯底，或聚碳酸酯襯底。

為解決本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)問題，所采用的另一個(gè)技術(shù)方案為：上述銀納米線-M相二氧化釩納米顆粒復(fù)合薄膜的制備方法采用涂覆法，特別是主要步驟如下：

步驟1，先將銀納米線分散于異丙醇中，得到濃度為0.3～1.5wt％的銀納米線異丙醇溶液，再將銀納米線異丙醇溶液旋涂或刮涂于襯底上，干燥后得到其上覆有銀納米線膜的襯底；

步驟2，先將M相二氧化釩納米顆粒分散于水或乙醇中，得到濃度為2～5wt％的M相二氧化釩納米顆粒水溶液或M相二氧化釩納米顆粒乙醇溶液，再將M相二氧化釩納米顆粒水溶液或M相二氧化釩納米顆粒乙醇溶液旋涂或刮涂至其上覆有銀納米線膜的襯底的銀納米線膜上，制得銀納米線-M相二氧化釩納米顆粒復(fù)合薄膜。

作為銀納米線-M相二氧化釩納米顆粒復(fù)合薄膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：

優(yōu)選地，在銀納米線膜上旋涂或刮涂M相二氧化釩納米顆粒水溶液或M相二氧化釩納米顆粒乙醇溶液之前，先在其上旋涂或刮涂有機(jī)導(dǎo)電高分子材料，其中，有機(jī)導(dǎo)電高分子材料為聚苯胺，或聚吡咯，或聚噻吩。