WO3大孔陣列薄膜的電致變色性能

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有PS球模板和無PS球模板制備的WO3薄膜在0.5MH2SO4溶液中的的循環伏安(CV)曲線如圖3.16所示。電流的變化主要基于氫離子在薄膜中的嵌入與脫出:W03+xH++xe-<——>HxWO3。CV曲線中具有(I)和((II)兩個小峰，這是由于兩種不同的氫離子的嵌入所造成的:一種是吸附在WO3外表面或其孔洞內的水合氫離子，另一種是水溶液中的水合氫離子。各個樣品的峰位沒有明顯的差異，但是電流值有一定的不同。在相同時間下沉積的薄膜中，無PS球模板的樣品電流值比有PS球模板的樣品稍大，這是由于單位面積上所承載的薄膜的質量不同所致。對薄膜進行計時電流法測試，測試在0.5MH2SO4中進行，方波電壓為-0.5V(30s)和+0.5V(30s)。各個樣品的著色態和褪色態在350至1000nm波長范圍的透過光譜如圖3.17所示，與電流一時間曲線相對應的在633nm處的原位光譜透過率如圖3.18所示。300s和600s沉積的無PS球模板的樣品，在633nm處的透過率調制幅度分別為20%和35%，而有PS球模板的樣品則分別擴大為48%和52%對于響應時間，關于響應時間的定義，可以計算出各個薄膜樣品的著色(tc)和褪色時間(t6，計算得到的數值已在圖3.18標出。對于響應時間與離子的擴散路徑以及離子和電子的擴散速率的依賴關系，在文獻中已經多有討論并給出了完整的解釋，并指出了形貌控制對于獲得較快的響應速度的重要意義。本實驗中，有PS球模板的薄膜樣品的響應速度幾乎是無PS球模板的薄膜樣品的2倍(即響應時間減半)。這一數值與文獻報道的值(tc=3sandtb=1.3s)不相上下。

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