摘要：氧化钨水合物（WO3·nH2O）具有优良的电致变色性能、光催化性能、光电性能，因此被广泛的研究和应用。本文利用液相激光烧蚀的方法制备氧化钨水合物纳米颗粒，电泳沉积的方法制备氧化钨水合物薄膜，并用电化学工作站研究其电致变色性能。通过扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜等方法对氧化钨水合物纳米颗粒及其薄膜的形貌与微观结构进行了分析。探究了电泳沉积不同偏压、不同时间对电致变色薄膜的影响，制备出了尺寸基本小于2nm的超细纳米颗粒和网状多孔薄膜，当加上-1.5V的着色电压时，由透明色变为蓝色，加上反向电压后，由蓝色变为透明色。其着色时间7.8s，褪色时间为1.7s，可逆参数可达96.9%，具有良好的电致变色稳定性。

关键词  氧化钨水合物 液相激光烧蚀 电泳沉积 电致变色

毕业设计说明书外文摘要

Title       Preparation and electrochromic properties of tungsten   oxide hydrate thin films                                            

Abstract：Tungsten oxide hydrate (WO3·nH2O) has excellent electrochromic properties, photocatalytic performance, photoelectric properties, so it is widely studied and applied. In this paper, tungsten oxide hydrate nanoparticles were prepared by liquid phase laser ablation, and the tungsten oxide hydrate film was prepared by electrophoretic deposition. We studied the electrochromic properties of the tungsten oxide hydrate by electrochemical workstation. The morphology and microstructure of tungsten oxide hydrate nanoparticles and their films were analyzed by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. The effects of different bias and different time on the electrochromic film were investigated. We prepared the ultrafine nanoparticles and the mesh porous films with size less than 2nm. When the coloring voltage of -1.5V was added, the film became blue, and after the reverse voltage was applied, it changed from blue to transparent color. The coloring time was 7.8s, the fading time was 1.7s, the reversible parameter was 96.9%, and the electrochromic stability was good.

Keywords  tungsten oxide hydrate   liquid phase laser ablation electrophoretic deposition    electrochromic

1  绪论 1

1.1  晶体结构 1

1.2  氧化钨水合物纳米材料制备方法 3

1.3  氧化钨水合物性能及应用 6

1.4  本文主要研究的内容 9

2  实验及表征 11

2.1  氧化钨水合物胶体的制备 11

2.2  氧化钨水合物薄膜的制备 12

2.3  电致变色性能测量 12

2.4  氧化钨水合物胶体和薄膜的表征 13

3  实验结果及讨论 14

3.1  氧化钨水合物纳米颗粒形貌和显微结构 14

3.2  氧化钨水合物薄膜的形貌 17

3.3  氧化钨水合物薄膜电致变色性能研究 18

结  论 24

致  谢 25

参 考 文 献 26

1  绪论

钨金属的氧化物被称为氧化钨材料，氧化钨化学式为WO3，其水合物则为WO3·nH2O (n=0~2)，氧化钨包括其水合物是一种复杂的具有多种结构及其热稳定性的材料[1]。氧化钨水合物的研究非常重要，由于WO3·nH2O主要源于液相合成过程，所以氧化钨水合物往往被认作氧化钨材料的煅烧前驱物，因此合理控制其水合物的物相与晶体结构，对于后期氧化钨材料的物相、微观结构的可控制备有着重要影响[2]。

1.1  晶体结构

1.1.1  氧化钨的晶体结构

   WO3由正八面体结构的钨氧八面体[WO6] 构成，其中六个氧原子包围住中心的钨原子，类似于钙钛矿型结构单元[3]。WO3的理想晶体结构是由共顶连接的1个钨原子和6个氧原子的钨氧八面体[WO6]构成，为ReO3型[4]。其中，各八面体之间的空隙形成了各种通道，如图1.1为三氧化钨晶体结构图。