[发明专利]一种多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料，其特征在于：所述多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料是通过配制钛源前驱体溶液并采用溶剂热法使晶态二氧化钛和非晶二氧化钛形成多孔混晶结构并沉积在FTO导电玻璃基底上制得；配制钛源前驱体溶液的方法为：按配比将钛源和去离子水加入到环己醇中，搅拌溶解后得到钛源前驱体溶液；其中，钛源为氟钛酸铵、钛酸四丁酯、异丙醇钛的混合物，其中环己醇含量为50ml，氟钛酸铵、钛酸四丁酯、异丙醇钛和去离子水的含量分别为0.198-0.99g、0.85-3.4g、0.71-2.84g、25-100μL，得到的非晶二氧化钛和晶态二氧化钛相互之间具有良好的界面接触，形成混晶结构，在FTO导电玻璃基底上得到致密、均匀、透明的多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料。

2.根据权利要求1所述的多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料，其特征在于，所述多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料经下述步骤制备而成：

（1）FTO导电玻璃基底表面清洗：将FTO导电玻璃基底依次置于丙酮、乙醇、去离子水中，分别进行超声清洗8-12min，超声清洗后的FTO导电玻璃基底置于滤纸上，采用红外灯烤干；

（2）配制钛源前驱体溶液：按配比将钛源和去离子水加入到环己醇中，搅拌溶解后得到钛源前驱体溶液；其中，钛源为氟钛酸铵、钛酸四丁酯、异丙醇钛的混合物；环己醇含量为50ml，氟钛酸铵、钛酸四丁酯、异丙醇钛和去离子水的含量分别为0.198-0.99g、0.85-3.4g、0.71-2.84g、25-100μL；

（3）溶剂热反应：将步骤（2）配制的钛源前驱体溶液加入到高压反应釜中，将FTO导电玻璃基底的导电面朝下45 ° 固定于钛源前驱体溶液中进行反应，反应温度为140-190℃，反应时间为120-420min，得到溶剂热反应产物；

（4）干燥处理：采用去离子水对步骤（3）得到的溶剂热反应产物反复冲洗，冲洗后的溶剂热反应产物在鼓风干燥箱中干燥，干燥时温度为50～100℃，干燥时间为200-1000min，得到干燥处理产物；

（5）热处理：将步骤（4）得到的干燥处理产物在空气中进行退火处理，其中，退火温度为200-450℃，退火时间为30-120min，升温速率为1-10℃/min，在FTO导电玻璃基底上得到致密均匀的透明薄膜，即为多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料。

3.根据权利要求1所述的多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料，其特征在于，所述多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料具有优异的电致变色性能，可以在+0.2V至-1.5V的不同电压下实现透明和深绿色的迅速可逆转变。

4.根据权利要求1所述的多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料，其特征在于，所述多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料的对比度为36.1-65.2%，相应的着色效率为17.4-30.1cm2/C。

5.根据权利要求1所述的多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料，其特征在于，所述多孔晶态/非晶二氧化钛电致变色材料在彩色状态下吸收光谱的吸收峰存在于可见光区的453nm和700nm处。