[发明专利]一种电致变发射率智能材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能化学材料的制备，特别是一种电致变发射率智能材料及其制备方法。

背景技术

电致变发射率是指在外加电场作用下，材料由于电子或离子的注入导致材料结构或其组成离子的价态发生可逆变化，从而导致材料的光学特性发生变化的现象。如果这种变化发生在可见光范围内，则表现为发射率的变化，直观地称为“电致变发射率”，但不局限于可见光波段，红外波段的发射率会发生变化。研究发现，WO₃、聚苯胺等典型电致变发射率的材料在随加载电压发生变化的同时，红外波段的发射率也发生明显改变，呈现出电致变发射率的特性。现有电致变发射率材料普遍存在变化范围小、能耗高等缺点，而电致变发射率智能材料具有启动电压低、能耗小、易成型等特点，在各种领域会有广泛的用途。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种电致变发射率智能材料及其制备方法，该智能材料发射率反应区间大、低耗能，制备的变发射率玻璃，可用于房屋取暖、大棚保温等领域；其制备方法简单、易于实施，有利于规模化生产。

本发明的技术方案：

一种电致变发射率智能材料，为多层复合结构，从下至上依次为衬底层、电极层、电致变发射率活性层和电解质层，所述衬底层为玻璃，电极层为金、铝、银、钙或锢锡氧化物ITO，电致变发射率活性层为聚苯胺膜，电解质层为高氯酸锂。

一种所述电致变发射率智能材料的制备方法，步骤如下：

1）在衬底层玻璃上采用电化学方法沉积电极层；

2）采用电聚合苯胺的方法在电极层上制备电致变发射率活性层聚苯胺膜：

以浓度为0.5mol/L的NaOH为介质，在浓度为0.2mol/L的苯胺溶液中恒电位聚合2min，然后转入硫酸与苯胺的混合液中聚合，混合液中硫酸与苯胺的体积比为0.5-2.5:1，镀膜电压区间为-0.4～1.5v，温度为38℃，时间为20min，得到ITO玻璃；

3）在电致变发射率活性层聚苯胺膜上制备电解质层高氯酸锂：

将LiCIO₄在120℃下干燥24小时，将聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)颗粒在72-80℃下干燥24小时，将La₂O₃、CeO₂、Y₂O₃在92-100℃下干燥24小时；

取0.45g LiCIO₄溶于2.4-3.2g聚乙烯（PC）中，充分搅拌，添加1.2g La₂O₃、2.4g CeO₂和3g Y₂O₃组成电解质溶液；

将1.15g PMMA加入到上述电解质溶液中并充分搅拌，然后放在113-120℃的保温套中，边加热边搅拌，直至形成均一粘稠状胶体状电解质；将电解质涂膜在ITO玻璃上，然后在温度为50℃的真空烘箱中干燥一周，制得电致变发射率智能材料。

本发明的的优点和技术效果是：该电致变发射率智能材料发射率反应区间大、低耗能，用于制备变发射率玻璃，可用于房屋取暖、大棚的保温等领域；其制备方法简单、易于实施，有利于规模化生产。

附图说明

附图为该电致变发射率智能材料结构示意图。

图中：1.衬底层  2.电极层  3.电致变发射率活性层  4.电解质层

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做一下详细说明：

实施例：

一种电致变发射率智能材料的制备方法，该电致变发射率智能材料为多层复合结构，如附图所示，从下至上依次为玻璃衬底层1、金电极层2、聚苯胺膜电致变发射率活性层3和高氯酸锂电解质层4，制备步骤如下：

1）在衬底层玻璃上采用电化学方法沉积金电极层；

2）采用电聚合苯胺的方法在金电极层上制备电致变发射率活性层聚苯胺膜：

以浓度为0.5mol/L的NaOH为介质，在浓度为0.2mol/L的苯胺溶液中恒电位聚合2min，然后转入硫酸与苯胺的混合液中聚合，混合液中硫酸与苯胺的体积比为2.5:1，镀膜电压区间为-0.4～1.5v，温度为38℃，时间为20min，得到ITO玻璃；

3）在电致变发射率活性层聚苯胺膜上制备电解质层高氯酸锂：