气致变色论文-祁万钰,高国华,吴广明

气致变色论文-祁万钰,高国华,吴广明

导读:本文包含了气致变色论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:气致变色,变色机理

气致变色论文文献综述

祁万钰,高国华,吴广明[1](2019)在《气致变色薄膜的研究进展和应用》一文中研究指出气致变色薄膜是一种与电致变色具有相似变色机理的变色器件。相比于电致变色,气致变色器件具有更加简单的结构,气体分子(如氢气,浓度低于爆炸极限)被催化剂分解为氢原子,通过扩散进入致色材料中引起光学特性的变化,从而导致薄膜材料透射率连续、可逆、任意地变化。这种结构的致色性器件构造简单、影响因素少,器件运行无能耗,因此在气体传感器和智能窗等领域具有非常大的应用前景。本文综述近年来世界上所报道的主要的气致变色薄膜的制备方法与流程,根据气致变色机理,分析不同方法制得的气致变色薄膜性能的优劣以及造成对应性能的原因。其次,通过对变色机理的分析,试图对气致变色特性改善提出展望,并指出其目前存在的问题及未来发展趋势。最后,介绍近年来所发展出的有机多色气致变色薄膜、液体变色以及柔性薄膜等新的变色体系。(本文来源于《TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会摘要集》期刊2019-11-15)

游开开[2](2018)在《贵金属修饰MoO_3纳米线纸的气致变色性能研究》一文中研究指出氢气作为一种取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源,近年来引起人们极大的关注。此外,氢气在其他领域也具有重要的应用,例如冶金工厂需要用H2作为还原剂冶炼金属,发电厂的发动机需要用氢气作为冷却剂等。然而,氢气是一种无色无味、易燃易爆的气体,分子非常小,极易发生泄露,目前探测氢气主要是半导体型传感器,是根据氢敏材料遇氢后引起电阻或者电压等信号的变化而探测氢气的浓度,通常需要外接电信号处理器,并且在有电磁干扰的地方输出信号会失真,也可能引起电火花从而导致潜在的安全事故。因此,研制对氢气快速响应、灵敏度高的非电学响应的敏感材料具有重要的实际意义。本文采用水热法和自组装工艺制备MoO3纳米线纸,再通过紫外光照还原法在MoO3纳米线的表面沉积贵金属(Pd和Pt)纳米颗粒,研究在室温下贵金属修饰MoO3纳米线纸的气致变色性能、变色动力学过程和变色机理。得到以下结论:1、采用水热法合成了长度~1mm,直径~100pm正交相的MoO3纳米线,结合自组装工艺制备了 A4尺寸的MoO3纳米线纸,再用紫外光照还原的方法(波长254nm,光照5h)在纳米线纸的表面修饰贵金属Pd和Pt纳米颗粒。结果表明,贵金属修饰对MoO3纳米线的物相和形貌几乎没有影响,Pd和Pt纳米颗粒均匀附着在MoO3纳米线的表面,并且Pd纳米颗粒的尺寸为5nm~1nm,Pt纳米颗粒的尺寸为50 nm~100nm。2、Pd修饰的MoO3纳米线纸在浓度为0.1%-100%氢气氛围中变色显着。在0.1%H2浓度下,Pd修饰的MoO3纳米线纸出现肉眼可见的深蓝色,颜色变化仅需要65 s,而Pt修饰的MoO3纳米线纸则需要120s;随着氢气浓度的增加,纳米线纸变色时间呈下降趋势;当氢气浓度为100%时,Pd修饰的MoO3纳米线纸致色时间为3 s,而Pt修饰的MoO3纳米线纸则需要30 s;并且在相同氢气浓度和相同的反应时间下,Pd修饰的MoO3纳米线纸比Pt修饰的颜色要深。此外,两种纳米线纸经致色和褪色12次其变色性能几乎不变,表明纳米线纸具有较好的重复性。3、反射光谱研究表明,Pd修饰MoO3纳米线纸致色的反射强度与时间关系满足指数衰减的动力学过程;通过傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱和X射线衍射图谱研究致色对Pd修饰纳米线纸物相与结构的变化,变色对MoO3纳米线的整体结构和物相等几乎没有影响;通过XPS能谱分析了 Mo和O元素价态的变化,结果表明,在变色的过程中Mo6+被还原成了 Mo5+,吸附氧增多,这说明遇氢后MoO3中的晶格氧与氢气结合形成水,并扩散出去产生氧空位形成色心,从而导致颜色的变化。(本文来源于《湖北大学》期刊2018-04-04)

张卫琴[3](2017)在《金属锇杂呋喃与腈基配体的取代反应及气致变色研究》一文中研究指出金属杂芳香化合物是传统的杂芳香化合物的一个碳氢基团被过渡金属及其配体取代而得到的一类d-pπ共轭体系。由于金属杂芳香化合物可能具有光、电、磁或催化性能,而日益引起人们的关注。目前主要是金属杂环芳香化合物的合成和反应性研究,但对于其在超分子自组装方向的研究较少,且存在不稳定,合成困难等缺点,大多数金属杂环芳香化合物的性质研究尚处于起步阶段,我们希望通过研究金属锇杂呋喃与双齿的柔性配体合成超分子环状化合物的反应,探索这类化合物的光学性质。本课题组之前的工作中,锇杂呋喃化合物与腈类配体,如乙腈、苯乙腈、对苯二乙腈反应,可以取代与锇配位的两个Cl离子,得到一系列双腈配位的金属锇杂呋喃化合物。但对其性质尚未作进一步的研究,本论文首先合成了底物叔丁氧基锇杂呋喃2-3,再与苯乙腈、对苯二乙腈、联苯二乙腈发生配体取代反应,得到四种金属锇杂呋喃2-4,2-5,2-6,2-7,并用核磁、X-射线单晶衍射和高分辨质谱进行了表征。研究发现当使用双齿的柔性配体对苯二乙腈、联苯二乙腈与金属锇杂呋喃进行配位取代反应,易生成具有椅式结构的金属环状超分子化合物,与课题组之前合成的化合物3-1,3-2结构类似,这些具有椅式结构的化合物吸附有机挥发性溶剂,颜色会从黄色变为橙红色,通过研磨又能变回黄色,显示出稳定的气致变色现象。我们初步研究了气致变色机理,具有椅式构象的金属环状化合物吸附有机蒸气分子后易形成分子间作用力引起电子跃迁导致颜色发生了变化,且这些作用力在失去有机蒸气分子后依然存在。只有给予机械研磨才能破坏这种的作用力,使固体的颜色恢复。这种具有特殊结构的椅式构象的金属环状化合物的高稳定性的气致变色行为很少见。我们期望通过研究这些化合物的气致变色机理得到比较稳定、灵敏的气致变色材料,能应用于化学传感器,环境监测器等领域。(本文来源于《华中师范大学》期刊2017-05-01)

张增海,高国华,王浩然,吴广明,沈军[4](2016)在《基于溶胶凝胶法水热合成WO_3纳米材料及气致变色应用(英文)》一文中研究指出以钨粉和氧化钨溶胶干粉作为前驱体,通过水热合成以及溶胶凝胶法制备了纳米氧化钨。通过X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)以及拉曼光谱(Raman)对水热产物进行了表征和分析。XRD表征显示2种结构分别属于单斜和六角相的氧化钨.电镜表征显示水热产物为纳米短棒和纳米长棒结构。为进一步研究水热产物对氧化钨气致变色性能的影响,通过将溶胶与不同晶相纳米结构复合的方式制备出了同源WO3复合薄膜.通过紫外分光光度计测试其气致变色性能。结果表明:单斜相复合薄膜降低了氧化钨的首次致色时间,六角相的复合薄膜保持了很好的气致循环特性。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2016年S1期)

温佳星,王美涵,彭洋,王新宇,侯朝霞[5](2016)在《磁控溅射沉积气致变色WO_3薄膜研究进展》一文中研究指出氧化钨薄膜因其特殊的物理化学性质,在智能窗、传感器等诸多新领域具有广泛的应用前景。为使WO_3薄膜气致变色特性得到良好的应用,需要制备新型纳米结构氧化钨薄膜。磁控溅射是工业制备WO_3薄膜的有效方法之一。掠射角磁控溅射是在传统磁控溅射基础上发展的新型薄膜制备技术,通过将衬底倾斜一定角度,可制备出具有高结晶度、大比表面积、排列规则的纳米结构WO_3薄膜。综述了氧分压、溅射功率及热处理等磁控溅射参数对WO_3薄膜组成、形貌、晶体结构等的影响,重点介绍了具有独特优势的掠射角磁控溅射技术,及利用其制备得到的纳米结构WO_3薄膜在智能窗和气体传感器等方面的应用,提出了掠射角磁控溅射制备纳米结构WO_3薄膜存在的问题及未来发展趋势。(本文来源于《中国材料进展》期刊2016年01期)

王浩然,高国华,吴广明[6](2015)在《柔性基底WO_3-SiO_2气致变色薄膜力学性质研究》一文中研究指出薄膜开裂是智能变色窗急需解决的问题之一,而影响其性质的涉及到薄膜力学性质的研究。现有气致变色薄膜研究大都基于弹性很弱的玻璃基底,难以进行力学性质研究。本文基于溶胶-凝胶法,在柔性PET基底上成功制备了WO_3-SiO_2气致变色薄膜,通过SEM和FTIR将玻璃基底和PET基底薄膜的厚度与结构进行了对比,发现PET基底薄膜略薄于玻璃基底薄膜,而结构上没有明显区别。使用UV-VIS-NIR分光光度计对薄膜气致变色的测试表明PET基底薄膜的致色性质相对玻璃基底薄膜并没有显着变化。最后利用柔性PET基底薄膜进行了弹性模量的研究,发现在致色态下薄膜的模量相对褪色态发生了明显的下降,且模量变化率随着SiO_2掺杂量的增多而增大。这可能是由于WO_3团簇的团聚被SiO_2阻碍所致。(本文来源于《TFC'15全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集》期刊2015-08-21)

孙艳秋,雷义龙,鲍桥梁,廖清,孙旭辉[7](2014)在《有机单晶微米片二维光波导及气致变色研究》一文中研究指出在本文中,我们利用自组装方法,合成了一种新型六方有机发光单晶微米片。通过X射线衍射(XRD),投射电子显微镜(HT-TEM)和荧光光谱(PL)表征发现,该六方微米片具有良好的单晶结构和荧光发光特性。进一步研究表明且其存在二维光波导特性,以及气致变色特性。这些结果表明其在光学微谐振器和气体传感器方面有潜在的应用价值。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第21分会:光化学》期刊2014-08-04)

冯伟,吴广明,高国华,张增海[8](2012)在《光可控气致变色节能窗的应用研究》一文中研究指出报道了以钨粉、双氧水和TEOS为原料,采用溶胶-凝胶结合浸渍提拉镀膜技术,制备了SiO2复合WO3气致变色薄膜。通过扫描间,透射电子显微镜,紫外可见分光光度计表征了SiO2复合对WO3结构、形貌及稳定性能的影响。并对实际大小的窗体(1.2m×0.8 m)进行了变色性能测试,结果表明样品具有较快的响应灵敏度,能在数分钟内完成透明和深蓝色转换。在叁年的不间断测试中并没有明显的性能衰减,仍有较理想的变色效果。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2012年08期)

罗坚义,曾庆光,龙拥兵,王忆,何鑫[9](2012)在《氧化钨薄膜气致变色机理的研究进展》一文中研究指出首先介绍了氧化钨薄膜的气致变色效应及其潜在的应用,然后概述了氧化钨气致变色机理的双注入模型和氧空位扩散模型及其存在的争议性问题,并在此基础上介绍了由本研究组发展的气致变色结构水分子模型。最后,指出氧化钨薄膜气致变色机理的研究工作不仅有助于人们更好地理解薄膜材料的变色效应,有效地提高变色器件的性能,同时也能推动相关学科(如氢的储存、氢的探测、离子传输材料以及半导体表面催化等学科)的发展。(本文来源于《材料导报》期刊2012年07期)

罗静[10](2011)在《气致变色气体传感器气敏薄膜阵列的制备与研究》一文中研究指出随着可视嗅觉概念的提出,研究检测有机挥发性气体(VOCs)的高灵敏度、高选择性便携式电子鼻系统成为热点。本论文以研究可视嗅觉的气致变色敏感阵列为主,内容包括以下几个方面:1.选定了七种敏感材料:ZnTPP-2-NO_2、ZnTPPC=O、TPPMnCl、TPPFeCl、ZnPc,Cu(ttb)Pc和[Pt(Me2bzimpy)Cl]Cl,采用旋涂、LB膜方法将材料制备成薄膜,运用布鲁斯特角显微镜(BAM),等温表面压-面积(π-A)曲线研究了LB膜制备过程中单分子在亚相表面的动态行为,并通过紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱分析了分子在薄膜中的聚集状态,薄膜的表面形貌特征由扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)得到。2.研究了敏感薄膜对多种有机分析气体的光谱响应特性。结果表明:薄膜在分析气体氛围中会产生吸收峰位置的偏移、吸收带的展宽以及吸收强度变化等一系列光谱响应。分析发现,金属卟啉类材料在气敏特性方面表现得非常活跃,而酞菁类材料对分析气体的光谱响应却不甚明显。分析了敏感薄膜在通气前后光谱吸收带面积的变化,发现分析气体不同,吸收带面积的变化也不同,对比变化的差异可以实现对分析气体的识别。3.结合色度学原理,将具有明显光谱响应的六种敏感材料ZnTPP、CuTPP、[Pt(Me2bzimpy)Cl]Cl、ZnTPP-2-NO_2、ZnTPPC=O以及ZnPc,制备成3×2的敏感阵列。研究了敏感阵列对吡啶、叁乙胺、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲醇和乙腈六种有机挥发性气体的颜色响应,发现敏感单元对分析气体的颜色变化与光谱的分析结果吻合。针对不同的分析气体,产生气致变色响应的敏感单元不同。利用各敏感单元之间的共同敏感响应,实现了对实验中的六种分析气体的识别。本文研究了叁类敏感材料的气致变色特性,实验中制备的气致变色敏感阵列,实现了对六种单组分分析气体的有效识别,为研究识别多组分分析气体的敏感阵列奠定了基础。同时,制备的敏感阵列也为电子鼻后端的图像采集和模式识别提供了基础响应信号。(本文来源于《电子科技大学》期刊2011-04-01)

气致变色论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

氢气作为一种取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源,近年来引起人们极大的关注。此外,氢气在其他领域也具有重要的应用,例如冶金工厂需要用H2作为还原剂冶炼金属,发电厂的发动机需要用氢气作为冷却剂等。然而,氢气是一种无色无味、易燃易爆的气体,分子非常小,极易发生泄露,目前探测氢气主要是半导体型传感器,是根据氢敏材料遇氢后引起电阻或者电压等信号的变化而探测氢气的浓度,通常需要外接电信号处理器,并且在有电磁干扰的地方输出信号会失真,也可能引起电火花从而导致潜在的安全事故。因此,研制对氢气快速响应、灵敏度高的非电学响应的敏感材料具有重要的实际意义。本文采用水热法和自组装工艺制备MoO3纳米线纸,再通过紫外光照还原法在MoO3纳米线的表面沉积贵金属(Pd和Pt)纳米颗粒,研究在室温下贵金属修饰MoO3纳米线纸的气致变色性能、变色动力学过程和变色机理。得到以下结论:1、采用水热法合成了长度~1mm,直径~100pm正交相的MoO3纳米线,结合自组装工艺制备了 A4尺寸的MoO3纳米线纸,再用紫外光照还原的方法(波长254nm,光照5h)在纳米线纸的表面修饰贵金属Pd和Pt纳米颗粒。结果表明,贵金属修饰对MoO3纳米线的物相和形貌几乎没有影响,Pd和Pt纳米颗粒均匀附着在MoO3纳米线的表面,并且Pd纳米颗粒的尺寸为5nm~1nm,Pt纳米颗粒的尺寸为50 nm~100nm。2、Pd修饰的MoO3纳米线纸在浓度为0.1%-100%氢气氛围中变色显着。在0.1%H2浓度下,Pd修饰的MoO3纳米线纸出现肉眼可见的深蓝色,颜色变化仅需要65 s,而Pt修饰的MoO3纳米线纸则需要120s;随着氢气浓度的增加,纳米线纸变色时间呈下降趋势;当氢气浓度为100%时,Pd修饰的MoO3纳米线纸致色时间为3 s,而Pt修饰的MoO3纳米线纸则需要30 s;并且在相同氢气浓度和相同的反应时间下,Pd修饰的MoO3纳米线纸比Pt修饰的颜色要深。此外,两种纳米线纸经致色和褪色12次其变色性能几乎不变,表明纳米线纸具有较好的重复性。3、反射光谱研究表明,Pd修饰MoO3纳米线纸致色的反射强度与时间关系满足指数衰减的动力学过程;通过傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱和X射线衍射图谱研究致色对Pd修饰纳米线纸物相与结构的变化,变色对MoO3纳米线的整体结构和物相等几乎没有影响;通过XPS能谱分析了 Mo和O元素价态的变化,结果表明,在变色的过程中Mo6+被还原成了 Mo5+,吸附氧增多,这说明遇氢后MoO3中的晶格氧与氢气结合形成水,并扩散出去产生氧空位形成色心,从而导致颜色的变化。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

气致变色论文参考文献

[1].祁万钰,高国华,吴广明.气致变色薄膜的研究进展和应用[C].TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会摘要集.2019

[2].游开开.贵金属修饰MoO_3纳米线纸的气致变色性能研究[D].湖北大学.2018

[3].张卫琴.金属锇杂呋喃与腈基配体的取代反应及气致变色研究[D].华中师范大学.2017

[4].张增海,高国华,王浩然,吴广明,沈军.基于溶胶凝胶法水热合成WO_3纳米材料及气致变色应用(英文)[J].稀有金属材料与工程.2016

[5].温佳星,王美涵,彭洋,王新宇,侯朝霞.磁控溅射沉积气致变色WO_3薄膜研究进展[J].中国材料进展.2016

[6].王浩然,高国华,吴广明.柔性基底WO_3-SiO_2气致变色薄膜力学性质研究[C].TFC'15全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集.2015

[7].孙艳秋,雷义龙,鲍桥梁,廖清,孙旭辉.有机单晶微米片二维光波导及气致变色研究[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第21分会:光化学.2014

[8].冯伟,吴广明,高国华,张增海.光可控气致变色节能窗的应用研究[J].真空科学与技术学报.2012

[9].罗坚义,曾庆光,龙拥兵,王忆,何鑫.氧化钨薄膜气致变色机理的研究进展[J].材料导报.2012

[10].罗静.气致变色气体传感器气敏薄膜阵列的制备与研究[D].电子科技大学.2011

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