[发明专利]一种可相变的纳米片状VO2

说明书

本发明公开了一种可相变的纳米片状VO₂薄膜的制备方法，采用低温液相沉积法合并氮气气氛热处理制备纳米片状VO₂薄膜，其技术特征如下：以一定的摩尔比配制硫酸氧钒和乳酸的混合溶液，于室温下搅拌使其充分络合，使用氨水调节络合溶液的pH值在3.2~4.4范围，之后放入表面洁净的玻璃等基板，沉积反应温度控制在60℃~90℃范围，沉积反应一定时间后即获得的纳米片状前驱体薄膜；所得前驱体薄膜在一定氮气流速下，于一定温度下退火后即得纳米片状VO₂薄膜。本发明提供了一种反应温度低、基底要求低、能耗低、可大面积成膜的纳米片状VO₂薄膜制备方法。

技术领域

本发明涉及智能玻璃用材料技术领域，尤其涉及一种可相变的纳米片状VO₂薄膜的制备方法。

背景技术

建筑能耗是指人们在日常工作生活中因采暖、空调、照明、炊事等而消耗的能量。在我国，当前的空调能耗占总建筑能耗的70％左右，占有总能耗（建筑能耗、工业能耗、农业能耗及交通运输能耗）的22％左右。 建筑节能已成为世界共同关注的课题，其中提高建筑中的能源利用率是建筑节的能研究重点，其宗旨是在保证建筑舒适性的条件下，合理使用能源， 不断提高能源利用效率。门窗作为冷热桥， 其保温隔热性能是建筑节能的关注焦点。

智能玻璃是一种可以感知室内温度需求进而对阳光中红外线的透过率进行调节来实现智能控温。VO₂ （M相）作为一种无机氧化物具有独特的热致色变特性，在68℃附近发生金属-绝缘体相变（MIT）， 相变过程伴随着光、电、磁等性质的急剧变化，且其变化为可逆的。 VO₂独特的相变特性使其可应用于智能玻璃、记忆存储材料、光电开关以及红外探测等。因此，VO₂薄膜的制备与研究具有十分重要的科学与现实意义。

钒的氧化物价态从+2价到+5价有多种价态，同时存在很多稳定相，如氧化钒、三氧化二钒、二氧化钒、七氧化四钒以及五氧化二钒等。 除五氧化二钒外，其他每种价态的钒氧化物仅在很窄的温度区间范围内可以制备，此外VO₂本身存在多种相结构，因此高纯度M相的VO₂制备较为困难。