[發明專利]一種二氧化錳/普魯士藍復合電致變色薄膜和制備方法

有效

• 申請號: 201711456168.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108249777B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 王金敏;馬董云;王理想;劉爽;李菲;張生
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 王潔平

本發明公開了一種二氧化錳/普魯士藍復合電致變色薄膜和制備方法。該制備方法包括以下步驟：（1）將乙酸錳和硫酸鈉溶于超純水中，超聲振蕩后得到電解液A，將鐵氰化鉀、氯化鉀和氯化鐵溶于超純水中，超聲振蕩后得到電解液B；（2）將FTO置于電解液A中作為工作電極，以鉑片為對電極，Ag/AgCl為參比電極，經電沉積得到二氧化錳薄膜；（3）將上述鍍有二氧化錳膜的FTO置于電解液B中作為工作電極，鉑片和Ag/AgCl分別作為對電極和參比電極，經電沉積得到復合電致變色薄膜。本發明通過簡單的兩步電沉積法實現了兩種無機電致變色材料在微納米層次上的復合，得到了一種復合電致變色薄膜。

技術領域

本發明屬于電致變色薄膜的制備技術領域，特別是涉及一種二氧化錳/普魯士藍復合電致變色薄膜和制備方法。

背景技術

電致變色是指材料在電場的作用下價態與化學組分發生可逆變化，導致其光學性質也發生變化，從而產生變色的現象。基于電致變色材料的這一特性而構造的玻璃窗稱為電致變色智能窗或靈巧窗，它可以按照人的意愿實現對太陽光的動態調節，是一種有效的節能窗。因此電致變色材料作為目前最有應用前景的智能材料之一而被廣泛研究，其中無機材料研究得較為充分，以WO₃為例，研究從最初的非晶態WO₃薄膜發展到結晶態WO₃薄膜，再到如今的微納米結構WO₃薄膜。盡管經過幾十年的發展，無機材料的電致變色性能有了明顯的提高，但是單一無機材料的顏色變化比較慢，且光學性能差，顏色變化單一不能滿足實際應用的需求。針對以上問題，將復合技術應用于電致變色材料，構筑微納米復合電致變色材料是改善單一電致變色材料固有缺陷的最直接、有效的途徑。

目前，復合電致變色材料的研究主要聚焦于互補型的陰極和陽極電致變色材料的復合，如聚苯胺/氧化鎢（PANI/WO₃）（Journal of Materials ChemistryVol. 21(2011)pp.17316-17324）、聚苯胺/氧化鎳（PANI/NiO）（Solar Energy Materials and SolarCells Vol. 99 (2012) pp. 14-25）、聚苯胺/二氧化鈦（PANI/TiO₂）（Chemistry ofMaterials Vol. 22 (2009) pp. 255-260.）、聚吡咯/氧化鎢（PPy/WO₃）（Journal ofPhysical Chemistry C Vol. 114 (2010) pp. 16335-16342）等。然而有關同類型電致變色材料復合的研究卻鮮有報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種二氧化錳/普魯士藍復合電致變色薄膜和制備方法。本發明采用兩步電沉積法直接在導電玻璃表面制備二氧化錳/普魯士藍納米復合薄膜，工藝簡單，成本低，具有在玻璃表面制膜的產業應用可能性。

本發明中，通過調節電解液的組成、沉積電壓或電流密度以及沉積時間等參數在FTO導電玻璃上實現二氧化錳/普魯士藍復合電致變色薄膜的可控制備，所得復合薄膜可以充分發揮二氧化錳和普魯士藍各自的優勢，實現雙重電致變色效應，可以組裝成各類電致變色器件，在智能窗、防眩后視鏡等領域具有廣泛的應用前景。

本發明的技術方案具體介紹如下。

本發明提供一種二氧化錳/普魯士藍復合電致變色薄膜的制備方法，具體步驟如下：

（1）將乙酸錳和硫酸鈉溶于超純水中，超聲振蕩后得到電解液A；將鐵氰化鉀、氯化鉀和氯化鐵溶于超純水中，超聲振蕩后得到電解液B；

（2）將清洗干凈的FTO導電玻璃置于電解液A中作為工作電極，經電沉積得到二氧化錳薄膜；

（3）將上述得到的鍍有二氧化錳薄膜的FTO導電玻璃置于電解液B中作為工作電極，經電沉積得到二氧化錳/普魯士藍復合電致變色薄膜。