[发明专利]一种表面氟离子修饰的二氧化钛纳米晶自组装形成的多孔电致变色材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面氟离子修饰的二氧化钛纳米晶自组装形成的多孔电致变色材料，其特征在于：通过配制钛源前驱体溶液并采用溶剂热法诱导表面氟修饰的氧化钛纳米晶在FTO导电玻璃基底上自组装形成多孔电致变色材料。

2.根据权利要求1所述的一种表面氟离子修饰的二氧化钛纳米晶自组装形成的多孔电致变色材料，其特征在于：所述多孔电致变色材料具有优异的双波段电致变色性能，可以在+1.5V--1.5V的电压下实现快速的可见光和近红外光的独立和选择性的光学透射率调节。

3.根据权利要求1所述的一种表面氟离子修饰的二氧化钛纳米晶自组装形成的多孔电致变色材料，其特征在于：所述多孔电致变色材料在700nm下对比度为71.4％-77.5％，在1300nm下对比度为25.4％-62.5％，着色效率为23.4-38.5cm²/C。

4.根据权利要求1所述的一种表面氟离子修饰的二氧化钛纳米晶自组装形成的多孔电致变色材料，其特征在于：所述多孔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。

5.一种根据权利要求1-4任一项所述的表面氟离子修饰的二氧化钛纳米晶自组装形成的多孔电致变色材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)FTO导电玻璃基底表面清洗；

(2)配制钛源前驱体溶液：按配比将钛源和氢氟酸加入到乙醇中，搅拌后得到钛源前驱体溶液；

(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固定于钛源前驱体溶液中进行反应，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进行干燥，在FTO导电玻璃基底上得到致密均匀的透明薄膜，即为表面氟离子修饰的二氧化钛纳米晶自组装形成的多孔电致变色材料。

6.根据权利要求2所述的一种表面氟离子修饰的二氧化钛纳米晶自组装形成的多孔电致变色材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)具体操作如下，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。

7.根据权利要求2所述的一种表面氟离子修饰的二氧化钛纳米晶自组装形成的多孔电致变色材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，钛源为钛酸四丁酯和异丙醇钛的混合物，钛酸四丁酯、异丙醇钛、氢氟酸和乙醇的摩尔比为2:2:1:50-5:5:3:50。

8.根据权利要求4所述的一种表面氟离子修饰的二氧化钛纳米晶自组装形成的多孔电致变色材料及其制备方法和应用，其特征在于：所述步骤(3)中，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150-200℃，反应时间为12-24h。

9.根据权利要求4所述的一种表面氟离子修饰的二氧化钛纳米晶自组装形成的多孔电致变色材料及其制备方法和应用，其特征在于：所述步骤(4)中，干燥时温度为50～100℃，干燥时间为12-24h。

10.一种电致变色窗，其特征在于：玻璃基板上覆盖有权利要求1-4任一项所述的表面氟离子修饰的二氧化钛纳米晶自组装形成的多孔电致变色材料。