專利名稱：一種有機無機電致變色膜的制備方法
技術領域：
本發明屬于電致變色薄膜材料技術領域，涉及一種有機無機電致變色膜的制備方法。
背景技術：
電致變色是指在外加電壓或電場的作用下，材料的顏色或透明度的穩定的可逆變 化。電致變色薄膜具有工作電壓低、能耗小、環保、視覺大、有記憶功能、工作范圍寬、易于大 面積制作等優點，在顯示器件、調光玻璃、信息存儲等領域有著廣泛的應用前景。電致變色薄膜可分為無機電致變色薄膜(如W03、NiO2, MoO3^V2O5等)和有機電致 變色薄膜兩大類。無機電致變色材料的光吸收變化是因離子和電子的雙注入/抽取引起， 其性能優越穩定，但色彩較單一、響應時間較長。有機電致變色材料的光吸收變化來自氧化 還原反應，其響應時間短(可達飛秒級)、色彩豐富、對比度高、易于進行分子設計，且斷電 后可保持變色效果，具有記憶效果，但其穩定性較差，壽命短。
發明內容
本發明解決的技術問題在于提供一種有機無機電致變色膜的制備方法，以有機電 致變色薄膜為基礎，結合無機電致變色薄膜的優點，提高有機電致變色材料的穩定性及壽 命。本發明是通過以下技術方案來實現一種有機無機電致變色膜的制備方法，包括以下步驟1)將鎢粉溶于過氧化氫溶液中配成溶液A，過氧化氫的量以使鎢粉完全反應為 準；2)按照每克鎢粉加入1. 5 2. 5ml的無水乙醇和0. 5 1. Oml冰醋酸的比例，向 溶液A中加入無水乙醇和冰醋酸，攪拌溶解，得到前驅體溶膠；3)將ITO玻璃基片浸入前驅體溶膠中，提拉成膜后晾干，再經煅燒在ITO玻璃基片 上形成WO3薄膜；4)將步驟3)的ITO玻璃基片浸入含有苯胺與鄰苯二胺的鹽酸溶液中，苯胺濃度 為0.2 0.3mol/L，苯胺與鄰苯二胺摩爾比為1 1 0. 8 ；然后加入過硫酸胺，使混合溶 液中過硫酸胺的濃度為0. 25 0. 3mol/L,30 80°C反應2 24h，提拉成膜后常溫干燥， 得到有機無機電致變色膜。所述的ITO玻璃基片浸入前驅體溶膠前，將ITO玻璃依次用去離子水、體積濃度 98%硫酸、異丙醇、去離子水超聲清洗，最后用N2吹干。所述的ITO玻璃基片浸入前驅體溶膠，提拉成膜后晾干，在200 300°C煅燒 1. 5 3h，在ITO玻璃基片上形成WO3薄膜。所述的鹽酸的濃度為1 1. 2mol/L。所述的WO3薄膜所包含的W與苯胺的摩爾比為1 2 3。
與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果本發明提供的有機無機復合電致變色薄膜的制備方法，首先制備前驅體溶膠，通 過提拉成膜在ITO玻璃基板上附著WO3薄膜，再將ITO玻璃基板浸入苯胺/鄰苯二胺有機 溶膠中，在氧化劑存在下反應，提拉成膜后常溫干燥，得到有機無機電致變色膜。這樣復合 而成的電致變色薄膜，在保持原有有機電致變色薄膜的特點的同時，還結合了無機電致變 色薄膜的性能優越、穩定的優點。與現有有機電致變色薄膜相比，本發明制備的無機復合有 機電致變色薄膜，提高有機電致變色材料的穩定性及壽命。
具體實施例方式下面結合具體實施例對有機無機電致變色薄膜的制備方法做詳細的說明，所述是 對本發明的解釋而不是限定。實施例1有機無機電致變色膜的制備方法，包括以下步驟1)將鎢粉183. 85g(Imol)溶于積濃度為30%的200ml過氧化氫溶液中配成溶液 A；2)按照每克鎢粉加入1. 5ml無水乙醇和0. 5ml冰醋酸的比例，向溶液A中加入 275. 78ml無水乙醇和91. 92ml冰醋酸，攪拌溶解，得到前驅體溶膠；3)將ITO玻璃基板依次用去離子水、體積濃度98%的硫酸、異丙醇、去離子水超聲 清洗，再用氮氣吹干；然后將ITO玻璃基板浸入前驅體溶膠中，提拉成膜后(常溫)晾干，然 后在20(TC煅燒3h，在ITO玻璃基片上形成WO3薄膜；4)將步驟3)制備的的ITO玻璃基片浸入含有苯胺與鄰苯二胺的鹽酸溶液中(鹽 酸的濃度為lmol/L)，WO3薄膜所包含的W與苯胺的摩爾比為1 2，苯胺濃度為0. 2mol/ L，苯胺與鄰苯二胺摩爾比為1 11 ；然后加入過硫酸胺，使混合溶液中過硫酸胺的濃度為 0. 25mOl/L，30°C反應24h，提拉成膜后常溫干燥，得到有機無機電致變色膜。所制備的有機無機電致變色膜在加負電時為顯示為深藍色，而在加正電時顯示為 淺綠色。實施例2有機無機電致變色膜的制備方法，包括以下步驟1)將鎢粉183. 85g(Imol)溶于積濃度為30%的200ml過氧化氫溶液中配成溶液 A；2)按照每克鎢粉加入2. 5ml無水乙醇和1. Oml冰醋酸的比例，向溶液A中加入 459. 6ml無水乙醇和183. 85ml冰醋酸，攪拌溶解，得到前驅體溶膠；3)將ITO玻璃基板依次用去離子水、體積濃度98%的硫酸、異丙醇、去離子水超 聲清洗，再用氮氣吹干；然后將ITO玻璃基板浸入前驅體溶膠中，提拉成膜后晾干，然后在 300°C煅燒1. 5h，在ITO玻璃基片上形成WO3薄膜；4)將步驟3)制備的的ITO玻璃基片浸入含有苯胺與鄰苯二胺的鹽酸溶液中(鹽 酸的濃度為1.2mol/L)，W03薄膜所包含的W與苯胺的摩爾比為1 3，苯胺濃度為0. 3mol/ L，苯胺與鄰苯二胺摩爾比為1 0.；然后加入過硫酸胺，使混合溶液中過硫酸胺的濃度為 0. 3mOl/L，80°C反應2h，提拉成膜后常溫干燥，得到有機無機電致變色膜。
實施例3有機無機電致變色膜的制備方法，包括以下步驟1)將鎢粉183. 85g(Imol)溶于積濃度為30%的200ml過氧化氫溶液中配成溶液 A；2)按照每克鎢粉加入2ml無水乙醇和0.8ml冰醋酸的比例，向溶液A中加入 367. 7ml無水乙醇和147. 08ml冰醋酸，攪拌溶解，得到前驅體溶膠；3)將ITO玻璃基板依次用去離子水、體積濃度98%的硫酸、異丙醇、去離子水超 聲清洗，再用氮氣吹干；然后將ITO玻璃基板浸入前驅體溶膠中，提拉成膜后晾干，然后在 250°C煅燒2. 5h，在ITO玻璃基片上形成WO3薄膜；4)將步驟3)制備的的ITO玻璃基片浸入含有苯胺與鄰苯二胺的鹽酸溶液中 (鹽酸的濃度為1.2mol/L)，WO3薄膜所包含的W與苯胺的摩爾比為1 2.5，苯胺濃度為 0.25mol/L，苯胺與鄰苯二胺摩爾比為1 0. 9 ；然后加入過硫酸胺，使混合溶液中過硫酸胺 的濃度為0. 26mOl/L，60°C反應10h，提拉成膜后常溫干燥，得到有機無機電致變色膜。實施例4有機無機電致變色膜的制備方法，包括以下步驟1)將鎢粉183. 85g(Imol)溶于積濃度為30%的200ml過氧化氫溶液中配成溶液 A；2)按照每克鎢粉加入1. 8ml無水乙醇和0. 6ml冰醋酸的比例，向溶液A中加入 330. 93ml無水乙醇和110. 31ml冰醋酸，攪拌溶解，得到前驅體溶膠；3)將ITO玻璃基板依次用去離子水、體積濃度98%的硫酸、異丙醇、去離子水超 聲清洗，再用氮氣吹干；然后將ITO玻璃基板浸入前驅體溶膠中，提拉成膜后晾干，然后在 225°C煅燒2. 0h，在ITO玻璃基片上形成WO3薄膜；4)將步驟3)制備的的ITO玻璃基片浸入含有苯胺與鄰苯二胺的鹽酸溶液中 (鹽酸的濃度為1.2mol/L)，WO3薄膜所包含的W與苯胺的摩爾比為1 2.2，苯胺濃度為 0.28mol/L，苯胺與鄰苯二胺摩爾比為1 0. 85 ；然后加入過硫酸胺，使混合溶液中過硫酸 胺的濃度為0. 28mOl/L，40°C反應20h，提拉成膜后常溫干燥，得到有機無機電致變色膜。實施例5有機無機電致變色膜的制備方法，包括以下步驟1)將鎢粉183. 85g(Imol)溶于積濃度為30%的200ml過氧化氫溶液中配成溶液 A；2)按照每克鎢粉加入2. 2ml無水乙醇和0. 6ml冰醋酸的比例，向溶液A中加入 404. 47ml無水乙醇和110. 31ml冰醋酸，攪拌溶解，得到前驅體溶膠；3)將ITO玻璃基板依次用去離子水、體積濃度98%的硫酸、異丙醇、去離子水超 聲清洗，再用氮氣吹干；然后將ITO玻璃基板浸入前驅體溶膠中，提拉成膜后晾干，然后在 285°C煅燒1. 6h，在ITO玻璃基片上形成WO3薄膜；4)將步驟3)制備的的ITO玻璃基片浸入含有苯胺與鄰苯二胺的鹽酸溶液中 (鹽酸的濃度為1.2mol/L)，WO3薄膜所包含的W與苯胺的摩爾比為1 2.3，苯胺濃度為 0.22mol/L，苯胺與鄰苯二胺摩爾比為1 0. 85 ；然后加入過硫酸胺，使混合溶液中過硫酸 胺的濃度為0. 26mol/L，64°C反應15h，提拉成膜后常溫干燥，得到有機無機電致變色膜。
權利要求
一種有機無機電致變色膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)將鎢粉溶于過氧化氫溶液中配成溶液A，過氧化氫的量以使鎢粉完全反應為準；2)按照每克鎢粉加入1.5～2.5ml的無水乙醇和0.5～1.0ml冰醋酸的比例，向溶液A中加入無水乙醇和冰醋酸，攪拌溶解，得到前驅體溶膠；3)將ITO玻璃基片浸入前驅體溶膠中，提拉成膜后晾干，再經煅燒在ITO玻璃基片上形成WO3薄膜；4)將步驟3)的ITO玻璃基片浸入含有苯胺與鄰苯二胺的鹽酸溶液中，苯胺濃度為0.2～0.3mol/L，苯胺與鄰苯二胺摩爾比為1∶1～0.8；然后加入過硫酸胺，使混合溶液中過硫酸胺的濃度為0.25～0.3mol/L，30～80℃反應2～24h，提拉成膜后常溫干燥，得到有機無機電致變色膜。
2.根據權利要求1所述的有機無機電致變色膜的制備方法，其特征在于，所述的ITO玻 璃基片浸入前驅體溶膠前，將ITO玻璃依次用去離子水、體積濃度98%硫酸、異丙醇、去離 子水超聲清洗，最后用N2吹干。
3.根據權利要求1所述的有機無機電致變色膜的制備方法，其特征在于，所述的ITO玻 璃基片浸入前驅體溶膠，提拉成膜后晾干，在200 300°C煅燒1. 5 3h，在ITO玻璃基片 上形成WO3薄膜。
4.根據權利要求1所述的有機無機電致變色膜的制備方法，其特征在于，鹽酸的濃度 為 1 1. 2mol/L。
5.根據權利要求1所述的有機無機電致變色膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟 4)TO3薄膜所包含的W與苯胺的摩爾比為1 2 3。
全文摘要
本發明公開了一種有機無機電致變色膜的制備方法，首先制備前驅體溶膠，通過提拉成膜在ITO玻璃基板上附著WO3薄膜，再將ITO玻璃基板浸入苯胺/鄰苯二胺有機溶膠中，在氧化劑存在下反應，提拉成膜后常溫干燥，得到有機無機電致變色膜。這樣復合而成的電致變色薄膜，在保持原有有機電致變色薄膜的特點的同時，還結合了無機電致變色薄膜的性能優越、穩定的優點。與現有有機電致變色薄膜相比，本發明制備的有機無機電致變色薄膜，提高有機電致變色材料的穩定性及壽命。
文檔編號C03C17/42GK101891402SQ20101023223
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月21日 優先權日2010年7月21日
發明者伍媛婷, 王秀峰 申請人:陜西科技大學