[發(fā)明專利]用于電致變色玻璃的CeO2?TiO2離子儲(chǔ)存電極薄膜的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710402911.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN107128970A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁小平;巫瑋珊;張薇;趙家琦;陳子尚;張迪;楊善敏;王皝瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C01G23/053
• 分類號(hào): C01G23/053;C01F17/00;C03C17/00;G02F1/155
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電致變色玻璃中離子儲(chǔ)存電極材料制備領(lǐng)域，具體為用于電致變色玻璃的CeO₂-TiO₂離子儲(chǔ)存電極薄膜的制備方法。

背景技術(shù)

電致變色玻璃就是在電場(chǎng)作用下具有光吸收/透過(guò)的可調(diào)節(jié)性的智能玻璃。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的節(jié)能環(huán)保和健康舒適意識(shí)不斷提高，對(duì)綠色智能建筑材料也提出了更高的要求。建筑物的能耗在社會(huì)總能耗中占有相當(dāng)大的比例，而窗戶是建筑物能量損失的主要途徑。特別是在夏季為保持涼爽，冬季為保持溫暖的溫度調(diào)節(jié)設(shè)備將耗費(fèi)的大量能源。因此，電致變色玻璃的研究越來(lái)越受到重視，成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)。

電致變色是指材料在交替的高低或正負(fù)外電場(chǎng)的作用下，通過(guò)注入或抽取電荷(離子或電子)，從而在低透射率的著色狀態(tài)和高透射率的褪色狀態(tài)之間產(chǎn)生可逆變化的一種特殊現(xiàn)象，在外觀性能上則表現(xiàn)為顏色及透明度的可逆變化。電致變色玻璃采用多層結(jié)構(gòu)，將透明導(dǎo)電膜鍍?cè)趦善ＡП砻嫘纬梢粋€(gè)空腔。在空腔里，交替填充著電致變色層、電解質(zhì)層和離子存儲(chǔ)層三層活性薄層，近年來(lái)人們?cè)絹?lái)越多的開始關(guān)注對(duì)離子存儲(chǔ)層的研究。

納米材料的小尺寸效應(yīng)和高比表面積效應(yīng)使其具有良好的光學(xué)性能，以及可見光的透過(guò)方面，具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。納米TiO₂是一種優(yōu)異的光電功能半導(dǎo)體材料，有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和較好的循環(huán)可逆性，具有原料易得、制備方便等優(yōu)勢(shì)，是作為電致變色玻璃功能薄膜的首選材料。納米CeO₂產(chǎn)品無(wú)毒、無(wú)刺激、無(wú)味、安全可靠，性能穩(wěn)定，具有4f電子能級(jí)結(jié)構(gòu)，有很多電子躍遷能級(jí)，以及納米顆粒的小尺寸和高比表面積效應(yīng)，在Li⁺離子注入和脫出時(shí)都能保持較高的透光率，而且具有很好的循環(huán)可逆性，非常適合作為透射型電致變色玻璃的離子儲(chǔ)存層，多用于摻雜使用。

目前，在透射型電致變色器件中，很少有單一電極薄膜材料能夠同時(shí)滿足高的離子電荷儲(chǔ)存容量、較好的循環(huán)可逆性，同時(shí)兼具較高的光透過(guò)率。所以對(duì)單一電極薄膜進(jìn)行改性研究是找到理想的離子儲(chǔ)存材料的途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明將具有良好循環(huán)可逆性的光惰性材料納米CeO₂摻雜到TiO₂中作為一種離子儲(chǔ)存材料。同未摻雜CeO₂的TiO₂薄膜相比，CeO₂-TiO₂復(fù)合薄膜離子儲(chǔ)存容量和透光性能的效果更好。

本發(fā)明的目的在于提出一種用于電致變色玻璃的CeO₂-TiO₂離子儲(chǔ)存電極薄膜的制備方法。

本發(fā)明提供的一種用于CeO₂-TiO₂離子儲(chǔ)存電極薄膜的制備方法如下：首先用無(wú)水乙醇溶解鈦酸丁酯，將水解抑制劑二乙醇胺加入其中，制備出鈦的醇溶液；然后將硝酸鈰制備的鈰的醇溶液滴加入上述配好的鈦的醇溶液中，將混合溶液置于磁力攪拌器上持續(xù)攪拌，獲得CeO₂-TiO₂復(fù)合溶膠；最后采用提拉浸漬法，將溶膠涂覆在超聲清洗的ITO導(dǎo)電玻璃上并進(jìn)行燒結(jié)，得到CeO₂-TiO₂離子儲(chǔ)存電極薄膜。

本發(fā)明進(jìn)一步給出在上述方法基礎(chǔ)上的具體工藝參數(shù)：

1、配置鈦的醇溶液的工藝參數(shù)：用無(wú)水乙醇按1∶2(體積比)的比例溶解鈦酸丁酯，將水解抑制劑二乙醇胺按照7％～10％(體積百分比)的比例加入其中，制備出鈦的醇溶液。

2、制備CeO₂-TiO₂復(fù)合溶膠的工藝參數(shù)：用無(wú)水乙醇按4∶5(質(zhì)量比)的比例溶解硝酸鈰，將水解抑制劑冰醋酸按照7％～10％(體積百分比)的比例加入其中，將鈰的醇溶液按照0.55∶1～1∶1(Ce/Ti摩爾比)的比例滴加入上述配好的鈦的醇溶液中，配制CeO₂-TiO₂復(fù)合溶膠。