一種二維有序快速響應電致變色復合薄膜及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及復合薄膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]電致變色是指在外加電壓的作用下，材料的價態與化學組分發生可逆變化，使得材料的發射特性發生可逆改變的現象，在外觀上表現為材料顏色和透明度的可逆變化。具有電致變色現象的材料稱為電致變色材料。
[0003]電致變色材料包括部分過渡金屬氧化物如氧化鎳、氧化鎢、氧化鉭等，已經有機物如聚苯胺，聚噻吩，紫羅精等。由電致變色材料組裝成的電致變色變色器件已經有了廣泛的應用，如電致變色節能窗、防眩目后視鏡、飛機舷窗等。并在顯示、航天等方面上有很大的應用潛力。
[0004]目前電致變色材料普遍響應時間比較長，如在智能窗中，通常變色需要十幾分鐘才能完成。這主要是由于電致變色薄膜厚，而離子與電子較難注入導致的。
【發明內容】
[0005]本發明要解決現有電致變色薄膜響應時間長，變色緩慢的技術問題，而提供一種二維有序快速響應電致變色復合薄膜及其制備方法。
[0006]—種二維有序快速響應電致變色復合薄膜，該復合薄膜的結構是以ITO導電玻璃為基底，二維有序氧化鋅為中間層，電致變色薄膜氧化鎢材料為頂層的結構。
[0007]所述的一種二維有序快速響應電致變色復合薄膜的制備方法，具體是按照以下步驟進行的:
[0008]—、將ITO導電玻璃基板依次采用丙酮、甲醇和超純水超聲清洗，烘干；
[0009]二、配制聚苯乙烯微球溶液，然后超聲分散，得到膠體溶液；
[0010]三、將經步驟一處理的基板放入步驟二得到的膠體溶液中，將溶劑蒸發，得到膜狀膠體晶體模板；
[0011]四、將步驟三制得的膜狀膠體晶體模板放入硝酸鋅溶液中，電沉積填充氧化鋅薄膜，控制沉積厚度為填滿模板最下面一層的空間，然后采用有機溶劑溶解聚苯乙烯模板，得到一■維有序氧化梓；
[0012]五、采用磁控濺射法在步驟四得到的二維有序氧化鋅上制備氧化鎢電致變色薄膜，制備工藝??壓力為3Pa，濺射功率為40?100W，沉積時間為0.5?2h，得到二維有序快速響應電致變色復合薄膜。
[0013]本發明的有益效果是:
[0014]本發明中，氧化鋅優秀的電子傳導性質和二維結構較大的比表面積來提升電致變色薄膜的性質，使電致變色的響應時間從幾分鐘減少的I秒以內。
[0015]本發明用于制備二維有序快速響應電致變色復合薄膜。
【附圖說明】
[0016]圖1為實施例一步驟三制備的膜狀膠體晶體模板的電鏡圖如所示；圖2為實施例一步驟四制備的二維有序氧化鋅的電鏡圖；圖3為實施例一制備的二維有序快速響應電致變色復合薄膜的電鏡圖；圖4為實施例一制備的二維有序快速響應電致變色復合薄膜的變色光譜圖；
[0017]圖5為實施例二制備的二維有序快速響應電致變色復合薄膜的變色光譜圖；
[0018]圖6為實施例三制備的二維有序快速響應電致變色復合薄膜的變色光譜圖。
【具體實施方式】
[0019]本發明技術方案不局限于以下所列舉的【具體實施方式】，還包括各【具體實施方式】之間的任意組合。
[0020]【具體實施方式】一:本實施方式一種二維有序快速響應電致變色復合薄膜的結構是以ITO導電玻璃為基底，二維有序氧化鋅為中間層，電致變色薄膜氧化鎢材料為頂層的結構。
[0021]【具體實施方式】二:【具體實施方式】一所述的一種二維有序快速響應電致變色復合薄膜的制備方法，具體是按照以下步驟進行的:
[0022]—、將ITO導電玻璃基板依次采用丙酮、甲醇和超純水超聲清洗，烘干；
[0023]二、配制聚苯乙烯微球溶液，然后超聲分散，得到膠體溶液；
[0024]三、將經步驟一處理的基板放入步驟二得到的膠體溶液中，將溶劑蒸發，得到膜狀膠體晶體模板；
[0025]四、將步驟三制得的膜狀膠體晶體模板放入硝酸鋅溶液中，電沉積填充氧化鋅薄膜，控制沉積厚度為填滿模板最底層的空間，然后采用有機溶劑溶解聚苯乙烯模板，得到二維有序氧化梓；
[0026]五、采用磁控濺射法在步驟四得到的二維有序氧化鋅上制備氧化鎢電致變色薄膜，制備工藝??壓力為3Pa，濺射功率為40?100W，沉積時間為0.5?2h，得到二維有序快速響應電致變色復合薄膜。
[0027]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】二不同的是:步驟二中配制質量濃度為0.2%的聚苯乙烯微球溶液。其它與【具體實施方式】二相同。
[0028]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】二或三不同的是:步驟二中超聲分散5min。其它與【具體實施方式】二或三相同。
[0029]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】二至四之一不同的是:步驟三中在溫度為60°C條件下蒸發溶劑。其它與【具體實施方式】二至四之一相同。
[0030]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】二至五之一不同的是:步驟四中硝酸鋅溶液的濃度為0.2mol/L0其它與【具體實施方式】二至五之一相同。
[0031]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】二至六之一不同的是:步驟四中電沉積采用恒壓法，控制沉積電壓為0.9V，時間為200s。其它與【具體實施方式】二至六之一相同。
[0032]【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】二至七之一不同的是:步驟四中有機溶劑為甲苯。其它與【具體實施方式】二至七之一相同。
[0033]【具體實施方式】九:本實施方式與【具體實施方式】二至八之一不同的是:步驟五中濺射功率為80W，沉積時間為lh。其它與【具體實施方式】二至八之一相同。
[0034]采用以下實施例驗證本發明的有益效果:
[0035]實施例一:
[0036]本實施例一種二維有序快速響應電致變色復合薄膜的結構是以ITO導電玻璃為基底，二維有序氧化鋅為中間層，電致變色薄膜氧化鎢材料為頂層的結構。
[0037]所述的一種二維有序快速響應電致變色復合薄膜的制備方法，具體是按照以下步驟進行的:
[0038]—、將ITO導電玻璃基板依次采用丙酮、甲醇和超純水超聲清洗，烘干；
[0039]二、配制質量濃度為0.2%的聚苯乙烯微球溶液，然后超聲分散，得到膠體溶液；
[0040]三、將經步驟一處理的基板放入步驟二得到的膠體溶液中，在溫度為60°C條件下蒸發溶劑，得到膜狀膠體晶體模板；
[0041]四、將步驟三制得的膜狀膠體晶體模板放入硝酸鋅溶液中，電沉積填充氧化鋅薄