三氧化鎢摻雜薄膜的電化學(xué)特性

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電化學(xué)分析多采用循環(huán)伏安法。其具有實驗比較簡單，可以得到的信息數(shù)據(jù)較多，并且可用來進(jìn)行理論方面的研討等特點。通過對三氧化鎢薄膜在1.0mol·dm-3Li Cl O4溶液中的循環(huán)伏安實驗，可以觀察到著色和退色時電荷的注入和遷出，進(jìn)而得到其電致變色效應(yīng)。

將制備好的摻了氯化鈀的三氧化鎢溶膠用旋轉(zhuǎn)涂膜的方法鍍在清潔干凈的帶有ITO膜的玻璃片(均為 20mm×30mm)上，得到干涉色為藍(lán)色、均勻性好的薄膜，待干燥后分別放入具有精密溫度控制的馬弗爐中100℃進(jìn)行熱處理。用標(biāo)準(zhǔn)3電極方法測試薄膜的循環(huán)伏安曲線（測試條件：最大掃描范圍為+2.0～－2.0v，掃描速度范圍為20～1000mv/s，電解質(zhì)溶液為1M  Li Cl O4+PC溶液，對電極為鉑片，參比電極為飽和甘汞電極，所制備的薄膜作工作電極）。

三氧化鎢摻雜薄膜在1M Li HCl O4+PC溶液中的循環(huán)伏安特性如圖所示。循環(huán)伏安掃描速率為40mv/s，正向掃描從+1.5v開始。陰極電壓導(dǎo)致Li+和e-注入膜內(nèi)，引起著色過程，薄膜呈深藍(lán)色。這是電子e-和Li+注入膜內(nèi)與W6+反應(yīng)的結(jié)果，形成著色化合物Lix WO3（0＜x≤1），即部分W6+被還原成W5+。由于 Li+注入所形成的陷阱捕獲的電子在相應(yīng)的六價和五價離子之間振動，產(chǎn)生了價鍵轉(zhuǎn)換躍遷，吸收長波長的可見光和近紅外光，于是薄膜產(chǎn)生藍(lán)色。反應(yīng)式為xLi+＋xe-＋WO3——>Lix WO3。當(dāng)加相反電壓即進(jìn)行掃描時，Li+又被抽取出來，對應(yīng)于陽極峰的漂白反應(yīng)，Lix WO3又被還原為 WO3。整個循環(huán)曲線的面積比較大，說明三氧化鎢摻雜薄膜有良好的變色效果。一般循環(huán)3次即達(dá)到穩(wěn)定，循環(huán)可逆性比較好，著退色響應(yīng)速度較快。且所加電壓越大，其離子注入越多，薄膜顏色越深。 

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