一种Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜及制备方法及应用

摘要：

本发明涉及一种Bi‑GO双掺杂WO3电致变色薄膜及制备方法及应用。该Bi‑GO双掺杂WO3电致变色薄膜的制备方法，包括以下步骤：将钨酸溶于过氧化氢溶液后得到过氧钨酸溶液，向过氧钨酸溶液中加入含铋元素的物质，含铋元素的物质溶解后得到Bi‑过氧钨酸溶液；向Bi‑过氧钨酸溶液中加入石墨烯基材料纳米片分散液，搅拌加热形成均匀的Bi‑GO‑过氧钨酸溶胶；将Bi‑GO‑过氧钨酸溶胶旋涂到导电玻璃基板，焙烧后，即得。本发明制备的Bi‑GO双掺杂的WO3电致变色薄膜，在0.5M的H2SO4溶液为电解质及在630nm波长条件下，透射率变化可达到85％，着色及褪色时间为1.8s和1.8s，着色效率为65.9cm2/C，超过10000圈循环测试保持稳定。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202311457658.0

申请日期：2023-11-03

公开/公告号：CN117452732A

公开/公告日：2024-01-26

主分类号：G02F1/1524(2019.01)

申请/专利权人:郑州大学

发明/设计人:郑金友;孙启蒙;李松杰;禹晓梅

主申请人地址:450000 河南省郑州市高新技术开发区科学大道100号

专利代理机构:郑州晟佳专利代理事务所(普通合伙)

代理人:张心龙

国别省市代码:河南;41

权利要求：

1.一种Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1)：将钨酸溶于过氧化氢溶液后得到过氧钨酸溶液，向过氧钨酸溶液中加入含铋元素的物质，含铋元素的物质溶解后得到Bi-过氧钨酸溶液； 步骤2)：向步骤1)得到的Bi-过氧钨酸溶液中加入石墨烯基材料纳米片分散液，搅拌加热形成均匀的Bi-GO-过氧钨酸溶胶； 步骤3)：将步骤2)得到的Bi-GO-过氧钨酸溶胶旋涂到导电玻璃基板，焙烧后，即得。 2.根据权利要求1所述的Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2)所述的石墨烯基材料为氧化石墨烯或氧化还原石墨烯。 3.根据权利要求1所述的Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述Bi-GO-过氧钨酸溶胶的制备方法为，将石墨烯基材料纳米片分散液加入到所述Bi-过氧钨酸溶液后，在50～100℃条件下搅拌加热4～12h，即得。 4.根据权利要求1所述的Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜的制备方法，其特征在于，石墨烯基材料与钨酸的质量比为0.0001～0.03:1，所述石墨烯基材料纳米片分散液的浓度为0.5～8mg/mL。 5.根据权利要求1所述的Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜的制备方法，其特征在于，所述Bi-过氧钨酸溶液的制备方法为：将含铋元素的物质加入所述过氧钨酸溶液后，密封，在60～100℃下加热4～12h，即得；所述的含铋元素的物质为三氧化二铋、铋粉或硝酸铋中的一种或几种，所述Bi-过氧钨酸溶液中钨原子与铋原子的个数比为1:30，每g所述钨酸对应5～10mL的过氧化氢溶液，所述Bi-过氧钨酸溶液与所述石墨烯基材料纳米片分散液的体积比为10～2:1。 6.根据权利要求1或5所述的Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的过氧化氢溶液的质量百分比浓度为15～50％，所述过氧钨酸溶液的摩尔浓度为0.1～1M。 7.根据权利要求1所述的Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3)所述的导电玻璃基板为氟掺杂氧化锡玻璃基板，所述烘焙的温度为100～600℃，烘焙时间为0～6h。 8.一种Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜，其特征在于，采用权利要求1所述的Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜的制备方法制备得到。 9.根据权利要求8所述的Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜，其特征在于，所述Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜的结构为非晶态结构。 10.一种玻璃，其特征在于，所述玻璃内含有权利要求8所述的Bi-GO双掺杂WO3电致变色薄膜，所述玻璃在建筑门窗或玻璃幕墙中的应用。