专利名称：无机电致变色复合膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种电致变色薄膜的制备方法，特别涉及一种无机电致变色复合膜的制备方法。
背景技术：
电致变色是指在外加电压或电场的作用下，材料的颜色或透明度的稳定的可逆变化。电致变色薄膜具有工作电压低、能耗小、环保、视觉大、有记忆功能、工作范围宽、易于大面积制作等优点，在显示器件、调光玻璃、信息存储等领域有着广泛的应用前景。目前电致变色材料的发展障碍主要是电致变色材料的可逆性差、响应时间长，在长时间内和各种环境条件下材料的使用不稳定性了电致变色技术在显示工业中的商业化。所以在无机电致变色和有机电致变色材料的研究中，应要求而产生了无机有机电致变色复合材料。无机电致变色材料的光吸收变化是因离子和电子的双注入/抽取引起，其性能优越稳定，但色彩较单一、响应时间较长。有机复合无机电致变色膜不仅可保留无机电致变色膜性能稳定和寿命长的特点，还能应用有机物的复合，改善其色彩单一、响应时间短的缺点。目前所制备的复合电致变色膜材料，其有机和无机物间的结合不够均勻，影响到其使用性能，不利于复合电致变色膜的应用。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无机电致变色复合膜的制备方法，以无机电致变色薄膜为基础，复合有机电致变色颗粒，提高无机电致变色材料的色彩及响应时间。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是无机电致变色复合膜的制备方法，包括以下步骤第一步，制备SiO2纳米或亚微米球；第二步，制备聚苯胺纳米颗粒；第三步，将粒径比为DSiQ2 D聚苯胺=5 8 1的两种球体颗粒按质量比为mSiQ2 m J^is= 10 20 1分别进行称取，然后分别将两种球体颗粒超声分散于有机溶剂中，超声时间为2 3h，将两悬浮液混合后继续超声2 3h，得到混合悬浮液，其颗粒的质量分数为 1% 2%，其中:DSW2表示SiO2的直径，D聚苯胺表示聚苯胺的直径，mSiQ2表示SiO2的质量，m J^k表示聚苯胺的质量；第四步，将基底垂直浸入已放置平稳的混合悬浮液中，在40 50°C下真空干燥， 待溶液完全蒸发后，在基底表面生长出一层双尺寸胶体晶体；第五步，将双尺寸胶体晶体浸入质量浓度为 2%的氢氟酸溶液中刻蚀12 24h，然后用在去离子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在50 60°C下烘干即获得反蛋白石型聚苯胺胶体晶体；第六步，将浓度为0. 8 1. 5mol/L的钨酸钠溶液通过装有强酸型苯乙烯系阳离子
6交换树脂的交换柱，流出液中加入无水乙醇和质量分数为0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中V^e 5 8 10 1，将第五步得到的反蛋白石
型聚苯胺胶体晶体垂直浸入该混合液中静置5 IOmin后取出，室温晾干，再经70 80°C 热处理池即得无机电致变色复合膜，其中表示钨酸钠溶液的体积，表示无水乙醇的体积，V粒贿碰表示聚乙烯醇溶液的体积。其中，所述第一步制备SiA纳米或亚微米球按照以下步骤实现首先，将正硅酸乙酯溶于a份的无水乙醇配置成溶液A ；其次，将正硅酸乙酯体积0. 8 5倍的质量浓度为25% 的氨水溶于b份的无水乙醇配置成溶液B，a b = 1 1 2 ；然后，将溶液A置于磁力搅拌设备中，在不停搅拌下将溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的浓度为0. 2 0. 6mol/L,反应20h后，分离沉淀，离心洗涤后于50 60°C 干燥，得到SW2纳米或亚微米球。所述第二步中制备聚苯胺纳米颗粒按照以下步骤实现首先，将苯胺单体溶于甲苯中制得浓度为10 15mol/L的苯胺溶液；然后，按过硫酸胺与HCl的摩尔比为1 1.2 1.8将过硫酸胺溶解到浓度为 2mol/L的HCl溶液中制得过硫酸胺溶液；最后，按HCl与甲苯体积比为0.02 0.03 1的比例将所述过硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保证过硫酸胺与苯胺的摩尔比为1 1，在室温下超声搅拌反应2 4h， 过滤物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，之后在60°C真空干燥即得聚苯胺纳米颗粒。所述第三步中的有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者异丙醇。所述第四步中基底为单晶硅、多晶硅、非晶硅或者金刚石。所述第六步中将反蛋白石型聚苯胺胶体晶体浸入混合液中之前，先对该混合液用去离子水进行稀释，混合液与去离子水的体积比为1 2。本发明提供的无机电致变色复合膜的制备方法，以有机电致变色材料与S^2制备出双尺寸胶体晶体，之后将S^2胶体刻蚀除去，再将其浸入制备wo3膜的湿凝胶中，再经干燥煅烧后即获得无机电致变色复合膜；这样无机电致变色薄膜结合了有机电致变色薄膜的响应时间短和色彩丰富的优点，且由于制备的无机膜中有机复合物为紧密排列，无机颗粒中所形成的空隙为蛋白石胶体晶体结构，其大小和分布是均勻且有规律的，使有机与无机的结合紧密且均勻。与现有技术相比，本发明制备的有机复合无机电致变色膜能够提高无机电致变色材料的响应时间和色彩，且相对于现有的复合电致变色膜，有机与无机物的结合非常均勻， 有机物的分布均勻具有周期性紧密排列，有利于电致变色膜的应用。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。实施例一无机电致变色复合膜的制备方法，包括以下步骤第一步，先将正硅酸乙酯溶于a份的无水乙醇配置成溶液A，再将正硅酸乙酯体积0.8倍的质量浓度为25%的氨水溶于b份的无水乙醇配置成溶液B，a b = 1 1，然后， 将溶液A置于磁力搅拌设备中，在不停搅拌下将溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的浓度为0. 4mol/L,反应2 后，分离沉淀，离心洗涤后于50°C干燥，得到SiO2纳米或亚微米球；第二步，先将苯胺单体溶于甲苯中制得浓度为15mol/L的苯胺溶液，再按过硫酸胺与HCl的摩尔比为1 1.8将过硫酸胺溶解到浓度为2mol/L的HCl溶液中制得过硫酸胺溶液，然后按HCl与甲苯体积比为0.03 1的比例将所述过硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保证过硫酸胺与苯胺的摩尔比为1 1，在室温下超声搅拌反应池，过滤物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺纳米颗粒。第三步，将粒径比为Dsi02 Dm= 8 1的两种球体颗粒按质量比为mSi02 m聚 20 1分别进行称取，然后分别将两种球体颗粒超声分散于乙醇中，超声时间为池，
将两悬浮液混合后继续超声池，得到混合悬浮液，其颗粒的质量分数为2% ；第四步，将单晶硅基底垂直浸入已放置平稳的混合悬浮液中，在40°C下真空干燥， 待溶液完全蒸发后，在单晶硅基底表面生长出一层双尺寸胶体晶体；第五步，将双尺寸胶体晶体浸入质量浓度为2%的氢氟酸溶液中刻蚀12h，然后用在去离子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在50°C下烘干即获得反蛋白石型聚苯胺胶体晶体；第六步，将浓度为0. 8mol/L的钨酸钠溶液通过装有强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂的交换柱，流出液中加入无水乙醇和质量分数为0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中酸麵液V无水i醇Visai醇溶液=5 10 1，将第五步得到的反蛋白石型聚苯胺胶体晶体垂直浸入该混合液中静置5min后取出，室温晾干，再经70°C热处理池即得无机电致变色复合膜。实施例二无机电致变色复合膜的制备方法，包括以下步骤第一步，先将正硅酸乙酯溶于a份的无水乙醇配置成溶液A，再将正硅酸乙酯体积 2倍的质量浓度为观％的氨水溶于b份的无水乙醇配置成溶液B，a b = 1 1，然后，将溶液A置于磁力搅拌设备中，在不停搅拌下将溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的浓度为0. 2mol/L，反应2 后，分离沉淀，离心洗涤后于60°C干燥，得到SW2纳米或亚微米球；第二步，先将苯胺单体溶于甲苯中制得浓度为lOmol/L的苯胺溶液，再按过硫酸胺与HCl的摩尔比为1 1.2将过硫酸胺溶解到浓度为2mol/L的HCl溶液中制得过硫酸胺溶液，然后按HCl与甲苯体积比为0.03 1的比例将所述过硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保证过硫酸胺与苯胺的摩尔比为1 1，在室温下超声搅拌反应4h，过滤物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺纳米颗粒。第三步，将粒径比为Dsi02 Dm= 5 1的两种球体颗粒按质量比为mSi02 m聚 10 1分别进行称取，然后分别将两种球体颗粒超声分散于甲醇中，超声时间为池，
将两悬浮液混合后继续超声池，得到混合悬浮液，其颗粒的质量分数为；第四步，将金刚石基底垂直浸入已放置平稳的混合悬浮液中，在50°C下真空干燥， 待溶液完全蒸发后，在金刚石基底表面生长出一层双尺寸胶体晶体；
第五步，将双尺寸胶体晶体浸入质量浓度为的氢氟酸溶液中刻蚀Mh，然后用在去离子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在50°C下烘干即获得反蛋白石型聚苯胺胶体晶体；第六步，将浓度为1. 5mol/L的钨酸钠溶液通过装有强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂的交换柱，流出液中加入无水乙醇和质量分数为0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中酸麵液V无水i醇Visai醇溶液=5 10 1，将第五步得到的反蛋白石型聚苯胺胶体晶体垂直浸入该混合液中静置IOmin后取出，室温晾干，再经80°C热处理池即得无机电致变色复合膜。实施例三无机电致变色复合膜的制备方法，包括以下步骤第一步，先将正硅酸乙酯溶于a份的无水乙醇配置成溶液A，再将正硅酸乙酯体积 5倍的质量浓度为25%的氨水溶于b份的无水乙醇配置成溶液B，a b = 1 2，然后，将溶液A置于磁力搅拌设备中，在不停搅拌下将溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的浓度为0. 2mol/L，反应2 后，分离沉淀，离心洗涤后于56°C干燥，得到SiO2纳米或亚微米球；第二步，先将苯胺单体溶于甲苯中制得浓度为12mol/L的苯胺溶液，再按过硫酸胺与HCl的摩尔比为1 1.8将过硫酸胺溶解到浓度为2mol/L的HCl溶液中制得过硫酸胺溶液，然后按HCl与甲苯体积比为0.02 1的比例将所述过硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保证过硫酸胺与苯胺的摩尔比为1 1，在室温下超声搅拌反应池，过滤物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺纳米颗粒。第三步，将粒径比为Dsi02 D聚苯胺=5 1的两种球体颗粒按质量比为mSi02 m聚 20 1分别进行称取，然后分别将两种球体颗粒超声分散于丙酮中，超声时间为池，
将两悬浮液混合后继续超声池，得到混合悬浮液，其颗粒的质量分数为；第四步，将非晶硅基底垂直浸入已放置平稳的混合悬浮液中，在50°C下真空干燥， 待溶液完全蒸发后，在非晶硅基底表面生长出一层双尺寸胶体晶体；第五步，将双尺寸胶体晶体浸入质量浓度为的氢氟酸溶液中刻蚀14h，然后用在去离子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在60°C下烘干即获得反蛋白石型聚苯胺胶体晶体；第六步，将浓度为lmol/L的钨酸钠溶液通过装有强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂的交换柱，流出液中加入无水乙醇和质量分数为0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中
酸钠溶液V无水战Visai醇溶液=4 8 1，将第五步得到的反蛋白石型聚苯胺胶体晶体垂直浸入该混合液中静置6min后取出，室温晾干，再经75°C热处理池即得无机电致变色复合膜。实施例四无机电致变色复合膜的制备方法，包括以下步骤第一步，先将正硅酸乙酯溶于a份的无水乙醇配置成溶液A，再将正硅酸乙酯体积 2倍的质量浓度为观％的氨水溶于b份的无水乙醇配置成溶液B，a b = 1 2，然后，将溶液A置于磁力搅拌设备中，在不停搅拌下将溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的浓度为0. 6mol/L,反应2 后，分离沉淀，离心洗涤后于60°C干燥，得到SW2纳米或亚微米
9球；第二步，先将苯胺单体溶于甲苯中制得浓度为lOmol/L的苯胺溶液，再按过硫酸胺与HCl的摩尔比为1 1.6将过硫酸胺溶解到浓度为2mol/L的HCl溶液中制得过硫酸胺溶液，然后按HCl与甲苯体积比为0.02 1的比例将所述过硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保证过硫酸胺与苯胺的摩尔比为1 1，在室温下超声搅拌反应池，过滤物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺纳米颗粒。第三步，将粒径比为Dsi02 Dm= 6 1的两种球体颗粒按质量比为mSi02 m聚 15 1分别进行称取，然后分别将两种球体颗粒超声分散于乙腈中，超声时间为池，
将两悬浮液混合后继续超声池，得到混合悬浮液，其颗粒的质量分数为；第四步，将多晶硅基底垂直浸入已放置平稳的混合悬浮液中，在45°C下真空干燥， 待溶液完全蒸发后，在多晶硅基底表面生长出一层双尺寸胶体晶体；第五步，将双尺寸胶体晶体浸入质量浓度为的氢氟酸溶液中刻蚀20h，然后用在去离子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在56°C下烘干即获得反蛋白石型聚苯胺胶体晶体；第六步，将浓度为1. 5mol/L的钨酸钠溶液通过装有强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂的交换柱，流出液中加入无水乙醇和质量分数为0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中酸钠溶液V无水ill: ViSiii醇溶液=5 8 1，将第五步得到的反蛋白石型聚苯胺胶体晶体垂直浸入该混合液中静置5min后取出，室温晾干，再经80°C热处理池即得无机电致变色复合膜。实施例五无机电致变色复合膜的制备方法，包括以下步骤第一步，先将正硅酸乙酯溶于a份的无水乙醇配置成溶液A，再将正硅酸乙酯体积 4倍的质量浓度为25%的氨水溶于b份的无水乙醇配置成溶液B，a b = 1 2，然后，将溶液A置于磁力搅拌设备中，在不停搅拌下将溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的浓度为0. 4mol/L，反应2 后，分离沉淀，离心洗涤后于50°C干燥，得到SiO2纳米或亚微米球；第二步，先将苯胺单体溶于甲苯中制得浓度为lOmol/L的苯胺溶液，再按过硫酸胺与HCl的摩尔比为1 1.2将过硫酸胺溶解到浓度为2mol/L的HCl溶液中制得过硫酸胺溶液，然后按HCl与甲苯体积比为0.02 1的比例将所述过硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保证过硫酸胺与苯胺的摩尔比为1 1，在室温下超声搅拌反应4h，过滤物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺纳米颗粒。第三步，将粒径比为Dsi02 Dm= 6 1的两种球体颗粒按质量比为mSi02 m聚苯 κ=10 1分别进行称取，然后分别将两种球体颗粒超声分散于异丙醇中，超声时间为池， 将两悬浮液混合后继续超声池，得到混合悬浮液，其颗粒的质量分数为；第四步，将单晶硅基底垂直浸入已放置平稳的混合悬浮液中，在40°C下真空干燥， 待溶液完全蒸发后，在单晶硅基底表面生长出一层双尺寸胶体晶体；第五步，将双尺寸胶体晶体浸入质量浓度为2%的氢氟酸溶液中刻蚀12h，然后用在去离子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在60°C下烘干即获得反蛋白石型聚苯胺胶体晶体；
第六步，将浓度为1. 2mol/L的钨酸钠溶液通过装有强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂的交换柱，流出液中加入无水乙醇和质量分数为0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中酸纳溶液V无水战^Mmm= 5 9 1，将第五步得到的反蛋白石型聚苯胺胶体晶体垂直浸入该混合液中静置8min后取出，室温晾干，再经80°C热处理池即得无机电致变色复合膜。以上各个实施例中，球体颗粒超声分散用的有机溶剂，可以有多种选择；各个实施例中，基底都可以为单晶硅、多晶硅、非晶硅或者金刚石等，需要能够经受氢氟酸的长时间刻蚀。
权利要求
1.无机电致变色复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，制备SiO2纳米或亚微米球；第二步，制备聚苯胺纳米颗粒；第三步，将粒径比为DSiQ2 D聚苯胺=5 8 1的两种球体颗粒按质量比为mSiQ2 m J^is= 10 20 1分别进行称取，然后分别将两种球体颗粒超声分散于有机溶剂中，超声时间为2 3h，将两悬浮液混合后继续超声2 3h，得到混合悬浮液，其颗粒的质量分数为 1% 2%，其中:DSW2表示SiO2的直径，D聚苯胺表示聚苯胺的直径，mSiQ2表示SiO2的质量，m J^k表示聚苯胺的质量；第四步，将基底垂直浸入已放置平稳的混合悬浮液中，在40 50°C下真空干燥，待溶液完全蒸发后，在基底表面生长出一层双尺寸胶体晶体；第五步，将双尺寸胶体晶体浸入质量浓度为 2%的氢氟酸溶液中刻蚀12 24h， 然后用在去离子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在50 60°C下烘干即获得反蛋白石型聚苯胺胶体晶体；第六步，将浓度为0. 8 1. 5mol/L的钨酸钠溶液通过装有强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂的交换柱，流出液中加入无水乙醇和质量分数为0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中乂_麵液V无水 5 8 10 1，将第五步得到的反蛋白石型聚苯胺胶体晶体垂直浸入该混合液中静置5 IOmin后取出，室温晾干，再经70 80°C热处理 2h即得无机电致变色复合膜，其中表示钨酸钠溶液的体积，V^is表示无水乙醇的体积，Visiifi 表示聚乙烯醇溶液的体积。
2.根据权利要求1所述的一种无机电致变色复合膜的制备方法，其特征在于，所述第一步制备SiO2纳米或亚微米球按照以下步骤实现首先，将正硅酸乙酯溶于a份的无水乙醇配置成溶液A ；其次，将正硅酸乙酯体积0. 8 5倍的质量浓度为25% 28%的氨水溶于b份的无水乙醇配置成溶液B，a b = 1 1 2 ；然后，将溶液A置于磁力搅拌设备中，在不停搅拌下将溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的浓度为0. 2 0. 6mol/L,反应20h后，分离沉淀，离心洗涤后于50 60°C干燥，得到SiO2纳米或亚微米球。
3.根据权利要求1所述的无机电致变色复合膜的制备方法，其特征在于，所述第二步中制备聚苯胺纳米颗粒按照以下步骤实现首先，将苯胺单体溶于甲苯中制得浓度为10 15mol/L的苯胺溶液；然后，按过硫酸胺与HCl的摩尔比为1 1. 2 1. 8将过硫酸胺溶解到浓度为2mol/L 的HCl溶液中制得过硫酸胺溶液；最后，按HCl与甲苯体积比为0.02 0.03 1的比例将所述过硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保证过硫酸胺与苯胺的摩尔比为1 1，在室温下超声搅拌反应2 4h，过滤物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，之后在60°C真空干燥即得聚苯胺纳米颗粒。 3、根据权利要求1所述的无机电致变色复合膜的制备方法，其特征在于，所述第三步中的有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者异丙醇。
4.根据权利要求1所述的无机电致变色复合膜的制备方法，其特征在于，所述第四步中基底为单晶硅、多晶硅、非晶硅或者金刚石。
5.根据权利要求1所述的无机电致变色复合膜的制备方法，其特征在于，所述第六步中将反蛋白石型聚苯胺胶体晶体浸入混合液中之前，先对该混合液用去离子水进行稀释。
6.根据权利要求5所述的无机电致变色复合膜的制备方法，其特征在于，所述混合液与去离子水的体积比为1 2。
7.无机电致变色复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，先将正硅酸乙酯溶于a份的无水乙醇配置成溶液A，再将正硅酸乙酯体积0. 8 倍的质量浓度为25%的氨水溶于b份的无水乙醇配置成溶液B，a b = 1 1，然后，将溶液A置于磁力搅拌设备中，在不停搅拌下将溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的浓度为0. 4mol/L，反应22h后，分离沉淀，离心洗涤后于50°C干燥，得到SiO2纳米或亚微米球；第二步，先将苯胺单体溶于甲苯中制得浓度为15mol/L的苯胺溶液，再按过硫酸胺与 HCl的摩尔比为1 1.8将过硫酸胺溶解到浓度为2mol/L的HCl溶液中制得过硫酸胺溶液， 然后按HCl与甲苯体积比为0.03 1的比例将所述过硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保证过硫酸胺与苯胺的摩尔比为1 1，在室温下超声搅拌反应2h，过滤物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺纳米颗粒；第三步，将粒径比为DSiQ2 D聚苯胺=8 1的两种球体颗粒按质量比为mSiQ2 m聚苯胺 =20 1分别进行称取，然后分别将两种球体颗粒超声分散于有机溶剂中，超声时间为2h， 将两悬浮液混合后继续超声2h，得到混合悬浮液，其颗粒的质量分数为2 %，其中-.Dsi02表示 SiO2的直径，D1^胺表示聚苯胺的直径，mSiQ2表示SiO2的质量，!!！聚苯胺表示聚苯胺的质量，所述有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者异丙醇；第四步，将基底垂直浸入已放置平稳的混合悬浮液中，在40°C下真空干燥，待溶液完全蒸发后，在基底表面生长出一层双尺寸胶体晶体，所述基底为单晶硅、多晶硅、非晶硅或者金刚石；第五步，将双尺寸胶体晶体浸入质量浓度为2%的氢氟酸溶液中刻蚀12h，然后用在去离子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在50°C下烘干即获得反蛋白石型聚苯胺胶体晶体；第六步，将浓度为0. 8mol/L的钨酸钠溶液通过装有强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂的交换柱，流出液中加入无水乙醇和质量分数为0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中V 麵钠溶液V无水战V聚战醇溶液=5 10 1，将第五步得到的反蛋白石型聚苯胺胶体晶体垂直浸入该混合液中静置5min后取出，室温晾干，再经70°C热处理2h即得无机电致变色复合膜，其中表示钨酸钠溶液的体积，V^is表示无水乙醇的体积，V 聚乙烯醇溶液胃乙烯醇溶液的体积。
8.无机电致变色复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，先将正硅酸乙酯溶于a份的无水乙醇配置成溶液A，再将正硅酸乙酯体积2倍的质量浓度为28%的氨水溶于b份的无水乙醇配置成溶液B，a b=l 1，然后，将溶液 A置于磁力搅拌设备中，在不停搅拌下将溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的浓度为0. 2mol/L，反应22h后，分离沉淀，离心洗涤后于60°C干燥，得到SiO2纳米或亚微米球；第二步，先将苯胺单体溶于甲苯中制得浓度为lOmol/L的苯胺溶液，再按过硫酸胺与 HCl的摩尔比为1 1.2将过硫酸胺溶解到浓度为2mol/L的HCl溶液中制得过硫酸胺溶液， 然后按HCl与甲苯体积比为0.03 1的比例将所述过硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保证过硫酸胺与苯胺的摩尔比为1 1，在室温下超声搅拌反应4h，过滤物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺纳米颗粒；第三步，将粒径比为Dsi02 D聚苯胺=5 1的两种球体颗粒按质量比为mSi02 m聚苯胺 =10 1分别进行称取，然后分别将两种球体颗粒超声分散于有机溶剂中，超声时间为3h， 将两悬浮液混合后继续超声3h，得到混合悬浮液，其颗粒的质量分数为1%，其中DSi()2表示 SiO2的直径，D1^胺表示聚苯胺的直径，mSiQ2表示SiO2的质量，!!！聚苯胺表示聚苯胺的质量，所述有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者异丙醇；第四步，将基底垂直浸入已放置平稳的混合悬浮液中，在50°C下真空干燥，待溶液完全蒸发后，在基底表面生长出一层双尺寸胶体晶体，所述基底为单晶硅、多晶硅、非晶硅或者金刚石；第五步，将双尺寸胶体晶体浸入质量浓度为的氢氟酸溶液中刻蚀24h，然后用在去离子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在50°C下烘干即获得反蛋白石型聚苯胺胶体晶体；第六步，将浓度为1. 5mol/L的钨酸钠溶液通过装有强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂的交换柱，流出液中加入无水乙醇和质量分数为0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中V 麵钠溶液V无水战V聚战醇溶液=5 10 1，将第五步得到的反蛋白石型聚苯胺胶体晶体垂直浸入该混合液中静置IOmin后取出，室温晾干，再经80°C热处理2h即得无机电致变色复合膜，其中 表示钨酸钠溶液的体积，V ^is表示无水乙醇的体积，V麵醇溶液表示聚乙烯醇溶液的体积。
9.无机电致变色复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，先将正硅酸乙酯溶于a份的无水乙醇配置成溶液A，再将正硅酸乙酯体积5倍的质量浓度为25%的氨水溶于b份的无水乙醇配置成溶液B，a b=l 2，然后，将溶液 A置于磁力搅拌设备中，在不停搅拌下将溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的浓度为0. 2mol/L，反应22h后，分离沉淀，离心洗涤后于56°C干燥，得到SiO2纳米或亚微米球； 第二步，先将苯胺单体溶于甲苯中制得浓度为12mol/L的苯胺溶液，再按过硫酸胺与 HCl的摩尔比为1 1.8将过硫酸胺溶解到浓度为2mol/L的HCl溶液中制得过硫酸胺溶液， 然后按HCl与甲苯体积比为0.02 1的比例将所述过硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保证过硫酸胺与苯胺的摩尔比为1 1，在室温下超声搅拌反应3h，过滤物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺纳米颗粒；第三步，将粒径比为Dsi02 D聚苯胺=5 1的两种球体颗粒按质量比为mSi02 m聚苯胺 =20 1分别进行称取，然后分别将两种球体颗粒超声分散于有机溶剂中，超声时间为2h， 将两悬浮液混合后继续超声3h，得到混合悬浮液，其颗粒的质量分数为1%，其中DSi()2表示 SiO2的直径，D1^胺表示聚苯胺的直径，mSiQ2表示SiO2的质量，!!！聚苯胺表示聚苯胺的质量，所述有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者异丙醇；第四步，将基底垂直浸入已放置平稳的混合悬浮液中，在50°C下真空干燥，待溶液完全蒸发后，在基底表面生长出一层双尺寸胶体晶体，所述基底为单晶硅、多晶硅、非晶硅或者金刚石；第五步，将双尺寸胶体晶体浸入质量浓度为的氢氟酸溶液中刻蚀14h，然后用在去离子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在60°C下烘干即获得反蛋白石型聚苯胺胶体晶体； 第六步，将浓度为lmol/L的钨酸钠溶液通过装有强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂的交换柱，流出液中加入无水乙醇和质量分数为0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中钠溶液V无水V聚溶液=4 8 1，将第五步得到的反蛋白石型聚苯胺胶体晶体垂直浸入该混合液中静置6min后取出，室温晾干，再经75°C热处理2h即得无机电致变色复合膜，其中表示钨酸钠溶液的体积，VMill表示无水乙醇的体积，V紅烯醇髓表示聚乙烯醇溶液的体积。
10.无机电致变色复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，先将正硅酸乙酯溶于a份的无水乙醇配置成溶液A，再将正硅酸乙酯体积2倍的质量浓度为28%的氨水溶于b份的无水乙醇配置成溶液B，a b=l 2，然后，将溶液 A置于磁力搅拌设备中，在不停搅拌下将溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的浓度为0. 6mol/L，反应22h后，分离沉淀，离心洗涤后于60°C干燥，得到SiO2纳米或亚微米球； 第二步，先将苯胺单体溶于甲苯中制得浓度为lOmol/L的苯胺溶液，再按过硫酸胺与 HCl的摩尔比为1 1.6将过硫酸胺溶解到浓度为2mol/L的HCl溶液中制得过硫酸胺溶液， 然后按HCl与甲苯体积比为0.02 1的比例将所述过硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保证过硫酸胺与苯胺的摩尔比为1 1，在室温下超声搅拌反应2h，过滤物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺纳米颗粒；第三步，将粒径比为DSiQ2 D聚苯胺=6 1的两种球体颗粒按质量比为mSiQ2 m聚苯胺 =15 1分别进行称取，然后分别将两种球体颗粒超声分散于有机溶剂中，超声时间为3h， 将两悬浮液混合后继续超声2h，得到混合悬浮液，其颗粒的质量分数为1%，其中DSi()2表示 SiO2的直径，D1^胺表示聚苯胺的直径，mSiQ2表示SiO2的质量，!!！聚苯胺表示聚苯胺的质量，所述有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者异丙醇；第四步，将基底垂直浸入已放置平稳的混合悬浮液中，在45°C下真空干燥，待溶液完全蒸发后，在基底表面生长出一层双尺寸胶体晶体，所述基底为单晶硅、多晶硅、非晶硅或者金刚石；第五步，将双尺寸胶体晶体浸入质量浓度为的氢氟酸溶液中刻蚀20h，然后用在去离子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在56°C下烘干即获得反蛋白石型聚苯胺胶体晶体；第六步，将浓度为1. 5mol/L的钨酸钠溶液通过装有强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂的交换柱，流出液中加入无水乙醇和质量分数为0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中V 鹤酸钠溶液V无水 VMmmmm= 5 8 1，将第五步得到的反蛋白石型聚苯胺胶体晶体垂直浸入该混合液中静置5min后取出，室温晾干，再经80°C热处理2h即得无机电致变色复合膜，其中表示钨酸钠溶液的体积，VMill表示无水乙醇的体积，V紅烯醇髓表示聚乙烯醇溶液的体积。
全文摘要
本发明公开了一种无机电致变色复合膜及其制备方法，所制备有机材料为聚苯胺，无机电致变色膜选用WO3，以有机复合材料与SiO2制备双尺寸胶体晶体，除去双尺寸胶体晶体结构中的SiO2胶体后，将其浸入制备WO3膜的凝胶中，经干燥煅烧后即获得无机电致变色复合膜材料。
文档编号C09K9/00GK102417608SQ201110243078
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者伍媛婷, 王秀峰 申请人:陕西科技大学