專利名稱：無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電致變色薄膜的制備方法，特別涉及一種無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法。
背景技術(shù)：
電致變色是指在外加電壓或電場的作用下，材料的顏色或透明度的穩(wěn)定的可逆變化。電致變色薄膜具有工作電壓低、能耗小、環(huán)保、視覺大、有記憶功能、工作范圍寬、易于大面積制作等優(yōu)點(diǎn)，在顯示器件、調(diào)光玻璃、信息存儲(chǔ)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。目前電致變色材料的發(fā)展障礙主要是電致變色材料的可逆性差、響應(yīng)時(shí)間長，在長時(shí)間內(nèi)和各種環(huán)境條件下材料的使用不穩(wěn)定性了電致變色技術(shù)在顯示工業(yè)中的商業(yè)化。所以在無機(jī)電致變色和有機(jī)電致變色材料的研究中，應(yīng)要求而產(chǎn)生了無機(jī)有機(jī)電致變色復(fù)合材料。無機(jī)電致變色材料的光吸收變化是因離子和電子的雙注入/抽取引起，其性能優(yōu)越穩(wěn)定，但色彩較單一、響應(yīng)時(shí)間較長。有機(jī)復(fù)合無機(jī)電致變色膜不僅可保留無機(jī)電致變色膜性能穩(wěn)定和壽命長的特點(diǎn)，還能應(yīng)用有機(jī)物的復(fù)合，改善其色彩單一、響應(yīng)時(shí)間短的缺點(diǎn)。目前所制備的復(fù)合電致變色膜材料，其有機(jī)和無機(jī)物間的結(jié)合不夠均勻，影響到其使用性能，不利于復(fù)合電致變色膜的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，以無機(jī)電致變色薄膜為基礎(chǔ)，復(fù)合有機(jī)電致變色顆粒，提高無機(jī)電致變色材料的色彩及響應(yīng)時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，包括以下步驟第一步，制備SiO2納米或亞微米球；第二步，制備聚苯胺納米顆粒；第三步，將粒徑比為DSiQ2 D聚苯胺=5 8 1的兩種球體顆粒按質(zhì)量比為mSiQ2 m J^is= 10 20 1分別進(jìn)行稱取，然后分別將兩種球體顆粒超聲分散于有機(jī)溶劑中，超聲時(shí)間為2 3h，將兩懸浮液混合后繼續(xù)超聲2 3h，得到混合懸浮液，其顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1% 2%，其中:DSW2表示SiO2的直徑，D聚苯胺表示聚苯胺的直徑，mSiQ2表示SiO2的質(zhì)量，m J^k表示聚苯胺的質(zhì)量；第四步，將基底垂直浸入已放置平穩(wěn)的混合懸浮液中，在40 50°C下真空干燥， 待溶液完全蒸發(fā)后，在基底表面生長出一層雙尺寸膠體晶體；第五步，將雙尺寸膠體晶體浸入質(zhì)量濃度為 2%的氫氟酸溶液中刻蝕12 24h，然后用在去離子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在50 60°C下烘干即獲得反蛋白石型聚苯胺膠體晶體；第六步，將濃度為0. 8 1. 5mol/L的鎢酸鈉溶液通過裝有強(qiáng)酸型苯乙烯系陽離子
6交換樹脂的交換柱，流出液中加入無水乙醇和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中V^e 5 8 10 1，將第五步得到的反蛋白石
型聚苯胺膠體晶體垂直浸入該混合液中靜置5 IOmin后取出，室溫晾干，再經(jīng)70 80°C 熱處理池即得無機(jī)電致變色復(fù)合膜，其中表示鎢酸鈉溶液的體積，表示無水乙醇的體積，V粒賄碰表示聚乙烯醇溶液的體積。其中，所述第一步制備SiA納米或亞微米球按照以下步驟實(shí)現(xiàn)首先，將正硅酸乙酯溶于a份的無水乙醇配置成溶液A ；其次，將正硅酸乙酯體積0. 8 5倍的質(zhì)量濃度為25% 的氨水溶于b份的無水乙醇配置成溶液B，a b = 1 1 2 ；然后，將溶液A置于磁力攪拌設(shè)備中，在不停攪拌下將溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的濃度為0. 2 0. 6mol/L,反應(yīng)20h后，分離沉淀，離心洗滌后于50 60°C 干燥，得到SW2納米或亞微米球。所述第二步中制備聚苯胺納米顆粒按照以下步驟實(shí)現(xiàn)首先，將苯胺單體溶于甲苯中制得濃度為10 15mol/L的苯胺溶液；然后，按過硫酸胺與HCl的摩爾比為1 1.2 1.8將過硫酸胺溶解到濃度為 2mol/L的HCl溶液中制得過硫酸胺溶液；最后，按HCl與甲苯體積比為0.02 0.03 1的比例將所述過硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保證過硫酸胺與苯胺的摩爾比為1 1，在室溫下超聲攪拌反應(yīng)2 4h， 過濾物用無水乙醇和去離子水分別洗滌三次，之后在60°C真空干燥即得聚苯胺納米顆粒。所述第三步中的有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者異丙醇。所述第四步中基底為單晶硅、多晶硅、非晶硅或者金剛石。所述第六步中將反蛋白石型聚苯胺膠體晶體浸入混合液中之前，先對(duì)該混合液用去離子水進(jìn)行稀釋，混合液與去離子水的體積比為1 2。本發(fā)明提供的無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，以有機(jī)電致變色材料與S^2制備出雙尺寸膠體晶體，之后將S^2膠體刻蝕除去，再將其浸入制備wo3膜的濕凝膠中，再經(jīng)干燥煅燒后即獲得無機(jī)電致變色復(fù)合膜；這樣無機(jī)電致變色薄膜結(jié)合了有機(jī)電致變色薄膜的響應(yīng)時(shí)間短和色彩豐富的優(yōu)點(diǎn)，且由于制備的無機(jī)膜中有機(jī)復(fù)合物為緊密排列，無機(jī)顆粒中所形成的空隙為蛋白石膠體晶體結(jié)構(gòu)，其大小和分布是均勻且有規(guī)律的，使有機(jī)與無機(jī)的結(jié)合緊密且均勻。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的有機(jī)復(fù)合無機(jī)電致變色膜能夠提高無機(jī)電致變色材料的響應(yīng)時(shí)間和色彩，且相對(duì)于現(xiàn)有的復(fù)合電致變色膜，有機(jī)與無機(jī)物的結(jié)合非常均勻， 有機(jī)物的分布均勻具有周期性緊密排列，有利于電致變色膜的應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例一無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，包括以下步驟第一步，先將正硅酸乙酯溶于a份的無水乙醇配置成溶液A，再將正硅酸乙酯體積0.8倍的質(zhì)量濃度為25%的氨水溶于b份的無水乙醇配置成溶液B，a b = 1 1，然后， 將溶液A置于磁力攪拌設(shè)備中，在不停攪拌下將溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的濃度為0. 4mol/L,反應(yīng)2 后，分離沉淀，離心洗滌后于50°C干燥，得到SiO2納米或亞微米球；第二步，先將苯胺單體溶于甲苯中制得濃度為15mol/L的苯胺溶液，再按過硫酸胺與HCl的摩爾比為1 1.8將過硫酸胺溶解到濃度為2mol/L的HCl溶液中制得過硫酸胺溶液，然后按HCl與甲苯體積比為0.03 1的比例將所述過硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保證過硫酸胺與苯胺的摩爾比為1 1，在室溫下超聲攪拌反應(yīng)池，過濾物用無水乙醇和去離子水分別洗滌三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺納米顆粒。第三步，將粒徑比為Dsi02 Dm= 8 1的兩種球體顆粒按質(zhì)量比為mSi02 m聚 20 1分別進(jìn)行稱取，然后分別將兩種球體顆粒超聲分散于乙醇中，超聲時(shí)間為池，
將兩懸浮液混合后繼續(xù)超聲池，得到混合懸浮液，其顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2% ；第四步，將單晶硅基底垂直浸入已放置平穩(wěn)的混合懸浮液中，在40°C下真空干燥， 待溶液完全蒸發(fā)后，在單晶硅基底表面生長出一層雙尺寸膠體晶體；第五步，將雙尺寸膠體晶體浸入質(zhì)量濃度為2%的氫氟酸溶液中刻蝕12h，然后用在去離子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在50°C下烘干即獲得反蛋白石型聚苯胺膠體晶體；第六步，將濃度為0. 8mol/L的鎢酸鈉溶液通過裝有強(qiáng)酸型苯乙烯系陽離子交換樹脂的交換柱，流出液中加入無水乙醇和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中酸麵液V無水i醇Visai醇溶液=5 10 1，將第五步得到的反蛋白石型聚苯胺膠體晶體垂直浸入該混合液中靜置5min后取出，室溫晾干，再經(jīng)70°C熱處理池即得無機(jī)電致變色復(fù)合膜。實(shí)施例二無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，包括以下步驟第一步，先將正硅酸乙酯溶于a份的無水乙醇配置成溶液A，再將正硅酸乙酯體積 2倍的質(zhì)量濃度為觀％的氨水溶于b份的無水乙醇配置成溶液B，a b = 1 1，然后，將溶液A置于磁力攪拌設(shè)備中，在不停攪拌下將溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的濃度為0. 2mol/L，反應(yīng)2 后，分離沉淀，離心洗滌后于60°C干燥，得到SW2納米或亞微米球；第二步，先將苯胺單體溶于甲苯中制得濃度為lOmol/L的苯胺溶液，再按過硫酸胺與HCl的摩爾比為1 1.2將過硫酸胺溶解到濃度為2mol/L的HCl溶液中制得過硫酸胺溶液，然后按HCl與甲苯體積比為0.03 1的比例將所述過硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保證過硫酸胺與苯胺的摩爾比為1 1，在室溫下超聲攪拌反應(yīng)4h，過濾物用無水乙醇和去離子水分別洗滌三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺納米顆粒。第三步，將粒徑比為Dsi02 Dm= 5 1的兩種球體顆粒按質(zhì)量比為mSi02 m聚 10 1分別進(jìn)行稱取，然后分別將兩種球體顆粒超聲分散于甲醇中，超聲時(shí)間為池，
將兩懸浮液混合后繼續(xù)超聲池，得到混合懸浮液，其顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為；第四步，將金剛石基底垂直浸入已放置平穩(wěn)的混合懸浮液中，在50°C下真空干燥， 待溶液完全蒸發(fā)后，在金剛石基底表面生長出一層雙尺寸膠體晶體；
第五步，將雙尺寸膠體晶體浸入質(zhì)量濃度為的氫氟酸溶液中刻蝕Mh，然后用在去離子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在50°C下烘干即獲得反蛋白石型聚苯胺膠體晶體；第六步，將濃度為1. 5mol/L的鎢酸鈉溶液通過裝有強(qiáng)酸型苯乙烯系陽離子交換樹脂的交換柱，流出液中加入無水乙醇和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中酸麵液V無水i醇Visai醇溶液=5 10 1，將第五步得到的反蛋白石型聚苯胺膠體晶體垂直浸入該混合液中靜置IOmin后取出，室溫晾干，再經(jīng)80°C熱處理池即得無機(jī)電致變色復(fù)合膜。實(shí)施例三無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，包括以下步驟第一步，先將正硅酸乙酯溶于a份的無水乙醇配置成溶液A，再將正硅酸乙酯體積 5倍的質(zhì)量濃度為25%的氨水溶于b份的無水乙醇配置成溶液B，a b = 1 2，然后，將溶液A置于磁力攪拌設(shè)備中，在不停攪拌下將溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的濃度為0. 2mol/L，反應(yīng)2 后，分離沉淀，離心洗滌后于56°C干燥，得到SiO2納米或亞微米球；第二步，先將苯胺單體溶于甲苯中制得濃度為12mol/L的苯胺溶液，再按過硫酸胺與HCl的摩爾比為1 1.8將過硫酸胺溶解到濃度為2mol/L的HCl溶液中制得過硫酸胺溶液，然后按HCl與甲苯體積比為0.02 1的比例將所述過硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保證過硫酸胺與苯胺的摩爾比為1 1，在室溫下超聲攪拌反應(yīng)池，過濾物用無水乙醇和去離子水分別洗滌三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺納米顆粒。第三步，將粒徑比為Dsi02 D聚苯胺=5 1的兩種球體顆粒按質(zhì)量比為mSi02 m聚 20 1分別進(jìn)行稱取，然后分別將兩種球體顆粒超聲分散于丙酮中，超聲時(shí)間為池，
將兩懸浮液混合后繼續(xù)超聲池，得到混合懸浮液，其顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為；第四步，將非晶硅基底垂直浸入已放置平穩(wěn)的混合懸浮液中，在50°C下真空干燥， 待溶液完全蒸發(fā)后，在非晶硅基底表面生長出一層雙尺寸膠體晶體；第五步，將雙尺寸膠體晶體浸入質(zhì)量濃度為的氫氟酸溶液中刻蝕14h，然后用在去離子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在60°C下烘干即獲得反蛋白石型聚苯胺膠體晶體；第六步，將濃度為lmol/L的鎢酸鈉溶液通過裝有強(qiáng)酸型苯乙烯系陽離子交換樹脂的交換柱，流出液中加入無水乙醇和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中
酸鈉溶液V無水戰(zhàn)Visai醇溶液=4 8 1，將第五步得到的反蛋白石型聚苯胺膠體晶體垂直浸入該混合液中靜置6min后取出，室溫晾干，再經(jīng)75°C熱處理池即得無機(jī)電致變色復(fù)合膜。實(shí)施例四無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，包括以下步驟第一步，先將正硅酸乙酯溶于a份的無水乙醇配置成溶液A，再將正硅酸乙酯體積 2倍的質(zhì)量濃度為觀％的氨水溶于b份的無水乙醇配置成溶液B，a b = 1 2，然后，將溶液A置于磁力攪拌設(shè)備中，在不停攪拌下將溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的濃度為0. 6mol/L,反應(yīng)2 后，分離沉淀，離心洗滌后于60°C干燥，得到SW2納米或亞微米
9球；第二步，先將苯胺單體溶于甲苯中制得濃度為lOmol/L的苯胺溶液，再按過硫酸胺與HCl的摩爾比為1 1.6將過硫酸胺溶解到濃度為2mol/L的HCl溶液中制得過硫酸胺溶液，然后按HCl與甲苯體積比為0.02 1的比例將所述過硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保證過硫酸胺與苯胺的摩爾比為1 1，在室溫下超聲攪拌反應(yīng)池，過濾物用無水乙醇和去離子水分別洗滌三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺納米顆粒。第三步，將粒徑比為Dsi02 Dm= 6 1的兩種球體顆粒按質(zhì)量比為mSi02 m聚 15 1分別進(jìn)行稱取，然后分別將兩種球體顆粒超聲分散于乙腈中，超聲時(shí)間為池，
將兩懸浮液混合后繼續(xù)超聲池，得到混合懸浮液，其顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為；第四步，將多晶硅基底垂直浸入已放置平穩(wěn)的混合懸浮液中，在45°C下真空干燥， 待溶液完全蒸發(fā)后，在多晶硅基底表面生長出一層雙尺寸膠體晶體；第五步，將雙尺寸膠體晶體浸入質(zhì)量濃度為的氫氟酸溶液中刻蝕20h，然后用在去離子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在56°C下烘干即獲得反蛋白石型聚苯胺膠體晶體；第六步，將濃度為1. 5mol/L的鎢酸鈉溶液通過裝有強(qiáng)酸型苯乙烯系陽離子交換樹脂的交換柱，流出液中加入無水乙醇和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中酸鈉溶液V無水ill: ViSiii醇溶液=5 8 1，將第五步得到的反蛋白石型聚苯胺膠體晶體垂直浸入該混合液中靜置5min后取出，室溫晾干，再經(jīng)80°C熱處理池即得無機(jī)電致變色復(fù)合膜。實(shí)施例五無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，包括以下步驟第一步，先將正硅酸乙酯溶于a份的無水乙醇配置成溶液A，再將正硅酸乙酯體積 4倍的質(zhì)量濃度為25%的氨水溶于b份的無水乙醇配置成溶液B，a b = 1 2，然后，將溶液A置于磁力攪拌設(shè)備中，在不停攪拌下將溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的濃度為0. 4mol/L，反應(yīng)2 后，分離沉淀，離心洗滌后于50°C干燥，得到SiO2納米或亞微米球；第二步，先將苯胺單體溶于甲苯中制得濃度為lOmol/L的苯胺溶液，再按過硫酸胺與HCl的摩爾比為1 1.2將過硫酸胺溶解到濃度為2mol/L的HCl溶液中制得過硫酸胺溶液，然后按HCl與甲苯體積比為0.02 1的比例將所述過硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保證過硫酸胺與苯胺的摩爾比為1 1，在室溫下超聲攪拌反應(yīng)4h，過濾物用無水乙醇和去離子水分別洗滌三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺納米顆粒。第三步，將粒徑比為Dsi02 Dm= 6 1的兩種球體顆粒按質(zhì)量比為mSi02 m聚苯 κ=10 1分別進(jìn)行稱取，然后分別將兩種球體顆粒超聲分散于異丙醇中，超聲時(shí)間為池， 將兩懸浮液混合后繼續(xù)超聲池，得到混合懸浮液，其顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為；第四步，將單晶硅基底垂直浸入已放置平穩(wěn)的混合懸浮液中，在40°C下真空干燥， 待溶液完全蒸發(fā)后，在單晶硅基底表面生長出一層雙尺寸膠體晶體；第五步，將雙尺寸膠體晶體浸入質(zhì)量濃度為2%的氫氟酸溶液中刻蝕12h，然后用在去離子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在60°C下烘干即獲得反蛋白石型聚苯胺膠體晶體；
第六步，將濃度為1. 2mol/L的鎢酸鈉溶液通過裝有強(qiáng)酸型苯乙烯系陽離子交換樹脂的交換柱，流出液中加入無水乙醇和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中酸納溶液V無水戰(zhàn)^Mmm= 5 9 1，將第五步得到的反蛋白石型聚苯胺膠體晶體垂直浸入該混合液中靜置8min后取出，室溫晾干，再經(jīng)80°C熱處理池即得無機(jī)電致變色復(fù)合膜。以上各個(gè)實(shí)施例中，球體顆粒超聲分散用的有機(jī)溶劑，可以有多種選擇；各個(gè)實(shí)施例中，基底都可以為單晶硅、多晶硅、非晶硅或者金剛石等，需要能夠經(jīng)受氫氟酸的長時(shí)間刻蝕。
權(quán)利要求
1.無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，制備SiO2納米或亞微米球；第二步，制備聚苯胺納米顆粒；第三步，將粒徑比為DSiQ2 D聚苯胺=5 8 1的兩種球體顆粒按質(zhì)量比為mSiQ2 m J^is= 10 20 1分別進(jìn)行稱取，然后分別將兩種球體顆粒超聲分散于有機(jī)溶劑中，超聲時(shí)間為2 3h，將兩懸浮液混合后繼續(xù)超聲2 3h，得到混合懸浮液，其顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1% 2%，其中:DSW2表示SiO2的直徑，D聚苯胺表示聚苯胺的直徑，mSiQ2表示SiO2的質(zhì)量，m J^k表示聚苯胺的質(zhì)量；第四步，將基底垂直浸入已放置平穩(wěn)的混合懸浮液中，在40 50°C下真空干燥，待溶液完全蒸發(fā)后，在基底表面生長出一層雙尺寸膠體晶體；第五步，將雙尺寸膠體晶體浸入質(zhì)量濃度為 2%的氫氟酸溶液中刻蝕12 24h， 然后用在去離子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在50 60°C下烘干即獲得反蛋白石型聚苯胺膠體晶體；第六步，將濃度為0. 8 1. 5mol/L的鎢酸鈉溶液通過裝有強(qiáng)酸型苯乙烯系陽離子交換樹脂的交換柱，流出液中加入無水乙醇和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中乂_麵液V無水 5 8 10 1，將第五步得到的反蛋白石型聚苯胺膠體晶體垂直浸入該混合液中靜置5 IOmin后取出，室溫晾干，再經(jīng)70 80°C熱處理 2h即得無機(jī)電致變色復(fù)合膜，其中表示鎢酸鈉溶液的體積，V^is表示無水乙醇的體積，Visiifi 表示聚乙烯醇溶液的體積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述第一步制備SiO2納米或亞微米球按照以下步驟實(shí)現(xiàn)首先，將正硅酸乙酯溶于a份的無水乙醇配置成溶液A ；其次，將正硅酸乙酯體積0. 8 5倍的質(zhì)量濃度為25% 28%的氨水溶于b份的無水乙醇配置成溶液B，a b = 1 1 2 ；然后，將溶液A置于磁力攪拌設(shè)備中，在不停攪拌下將溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的濃度為0. 2 0. 6mol/L,反應(yīng)20h后，分離沉淀，離心洗滌后于50 60°C干燥，得到SiO2納米或亞微米球。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述第二步中制備聚苯胺納米顆粒按照以下步驟實(shí)現(xiàn)首先，將苯胺單體溶于甲苯中制得濃度為10 15mol/L的苯胺溶液；然后，按過硫酸胺與HCl的摩爾比為1 1. 2 1. 8將過硫酸胺溶解到濃度為2mol/L 的HCl溶液中制得過硫酸胺溶液；最后，按HCl與甲苯體積比為0.02 0.03 1的比例將所述過硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保證過硫酸胺與苯胺的摩爾比為1 1，在室溫下超聲攪拌反應(yīng)2 4h，過濾物用無水乙醇和去離子水分別洗滌三次，之后在60°C真空干燥即得聚苯胺納米顆粒。 3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述第三步中的有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者異丙醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述第四步中基底為單晶硅、多晶硅、非晶硅或者金剛石。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述第六步中將反蛋白石型聚苯胺膠體晶體浸入混合液中之前，先對(duì)該混合液用去離子水進(jìn)行稀釋。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述混合液與去離子水的體積比為1 2。
7.無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，先將正硅酸乙酯溶于a份的無水乙醇配置成溶液A，再將正硅酸乙酯體積0. 8 倍的質(zhì)量濃度為25%的氨水溶于b份的無水乙醇配置成溶液B，a b = 1 1，然后，將溶液A置于磁力攪拌設(shè)備中，在不停攪拌下將溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的濃度為0. 4mol/L，反應(yīng)22h后，分離沉淀，離心洗滌后于50°C干燥，得到SiO2納米或亞微米球；第二步，先將苯胺單體溶于甲苯中制得濃度為15mol/L的苯胺溶液，再按過硫酸胺與 HCl的摩爾比為1 1.8將過硫酸胺溶解到濃度為2mol/L的HCl溶液中制得過硫酸胺溶液， 然后按HCl與甲苯體積比為0.03 1的比例將所述過硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保證過硫酸胺與苯胺的摩爾比為1 1，在室溫下超聲攪拌反應(yīng)2h，過濾物用無水乙醇和去離子水分別洗滌三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺納米顆粒；第三步，將粒徑比為DSiQ2 D聚苯胺=8 1的兩種球體顆粒按質(zhì)量比為mSiQ2 m聚苯胺 =20 1分別進(jìn)行稱取，然后分別將兩種球體顆粒超聲分散于有機(jī)溶劑中，超聲時(shí)間為2h， 將兩懸浮液混合后繼續(xù)超聲2h，得到混合懸浮液，其顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 %，其中-.Dsi02表示 SiO2的直徑，D1^胺表示聚苯胺的直徑，mSiQ2表示SiO2的質(zhì)量，!!！聚苯胺表示聚苯胺的質(zhì)量，所述有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者異丙醇；第四步，將基底垂直浸入已放置平穩(wěn)的混合懸浮液中，在40°C下真空干燥，待溶液完全蒸發(fā)后，在基底表面生長出一層雙尺寸膠體晶體，所述基底為單晶硅、多晶硅、非晶硅或者金剛石；第五步，將雙尺寸膠體晶體浸入質(zhì)量濃度為2%的氫氟酸溶液中刻蝕12h，然后用在去離子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在50°C下烘干即獲得反蛋白石型聚苯胺膠體晶體；第六步，將濃度為0. 8mol/L的鎢酸鈉溶液通過裝有強(qiáng)酸型苯乙烯系陽離子交換樹脂的交換柱，流出液中加入無水乙醇和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中V 麵鈉溶液V無水戰(zhàn)V聚戰(zhàn)醇溶液=5 10 1，將第五步得到的反蛋白石型聚苯胺膠體晶體垂直浸入該混合液中靜置5min后取出，室溫晾干，再經(jīng)70°C熱處理2h即得無機(jī)電致變色復(fù)合膜，其中表示鎢酸鈉溶液的體積，V^is表示無水乙醇的體積，V 聚乙烯醇溶液胃乙烯醇溶液的體積。
8.無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，先將正硅酸乙酯溶于a份的無水乙醇配置成溶液A，再將正硅酸乙酯體積2倍的質(zhì)量濃度為28%的氨水溶于b份的無水乙醇配置成溶液B，a b=l 1，然后，將溶液 A置于磁力攪拌設(shè)備中，在不停攪拌下將溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的濃度為0. 2mol/L，反應(yīng)22h后，分離沉淀，離心洗滌后于60°C干燥，得到SiO2納米或亞微米球；第二步，先將苯胺單體溶于甲苯中制得濃度為lOmol/L的苯胺溶液，再按過硫酸胺與 HCl的摩爾比為1 1.2將過硫酸胺溶解到濃度為2mol/L的HCl溶液中制得過硫酸胺溶液， 然后按HCl與甲苯體積比為0.03 1的比例將所述過硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保證過硫酸胺與苯胺的摩爾比為1 1，在室溫下超聲攪拌反應(yīng)4h，過濾物用無水乙醇和去離子水分別洗滌三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺納米顆粒；第三步，將粒徑比為Dsi02 D聚苯胺=5 1的兩種球體顆粒按質(zhì)量比為mSi02 m聚苯胺 =10 1分別進(jìn)行稱取，然后分別將兩種球體顆粒超聲分散于有機(jī)溶劑中，超聲時(shí)間為3h， 將兩懸浮液混合后繼續(xù)超聲3h，得到混合懸浮液，其顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，其中DSi()2表示 SiO2的直徑，D1^胺表示聚苯胺的直徑，mSiQ2表示SiO2的質(zhì)量，!!！聚苯胺表示聚苯胺的質(zhì)量，所述有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者異丙醇；第四步，將基底垂直浸入已放置平穩(wěn)的混合懸浮液中，在50°C下真空干燥，待溶液完全蒸發(fā)后，在基底表面生長出一層雙尺寸膠體晶體，所述基底為單晶硅、多晶硅、非晶硅或者金剛石；第五步，將雙尺寸膠體晶體浸入質(zhì)量濃度為的氫氟酸溶液中刻蝕24h，然后用在去離子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在50°C下烘干即獲得反蛋白石型聚苯胺膠體晶體；第六步，將濃度為1. 5mol/L的鎢酸鈉溶液通過裝有強(qiáng)酸型苯乙烯系陽離子交換樹脂的交換柱，流出液中加入無水乙醇和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中V 麵鈉溶液V無水戰(zhàn)V聚戰(zhàn)醇溶液=5 10 1，將第五步得到的反蛋白石型聚苯胺膠體晶體垂直浸入該混合液中靜置IOmin后取出，室溫晾干，再經(jīng)80°C熱處理2h即得無機(jī)電致變色復(fù)合膜，其中 表示鎢酸鈉溶液的體積，V ^is表示無水乙醇的體積，V麵醇溶液表示聚乙烯醇溶液的體積。
9.無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，先將正硅酸乙酯溶于a份的無水乙醇配置成溶液A，再將正硅酸乙酯體積5倍的質(zhì)量濃度為25%的氨水溶于b份的無水乙醇配置成溶液B，a b=l 2，然后，將溶液 A置于磁力攪拌設(shè)備中，在不停攪拌下將溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的濃度為0. 2mol/L，反應(yīng)22h后，分離沉淀，離心洗滌后于56°C干燥，得到SiO2納米或亞微米球； 第二步，先將苯胺單體溶于甲苯中制得濃度為12mol/L的苯胺溶液，再按過硫酸胺與 HCl的摩爾比為1 1.8將過硫酸胺溶解到濃度為2mol/L的HCl溶液中制得過硫酸胺溶液， 然后按HCl與甲苯體積比為0.02 1的比例將所述過硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保證過硫酸胺與苯胺的摩爾比為1 1，在室溫下超聲攪拌反應(yīng)3h，過濾物用無水乙醇和去離子水分別洗滌三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺納米顆粒；第三步，將粒徑比為Dsi02 D聚苯胺=5 1的兩種球體顆粒按質(zhì)量比為mSi02 m聚苯胺 =20 1分別進(jìn)行稱取，然后分別將兩種球體顆粒超聲分散于有機(jī)溶劑中，超聲時(shí)間為2h， 將兩懸浮液混合后繼續(xù)超聲3h，得到混合懸浮液，其顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，其中DSi()2表示 SiO2的直徑，D1^胺表示聚苯胺的直徑，mSiQ2表示SiO2的質(zhì)量，!!！聚苯胺表示聚苯胺的質(zhì)量，所述有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者異丙醇；第四步，將基底垂直浸入已放置平穩(wěn)的混合懸浮液中，在50°C下真空干燥，待溶液完全蒸發(fā)后，在基底表面生長出一層雙尺寸膠體晶體，所述基底為單晶硅、多晶硅、非晶硅或者金剛石；第五步，將雙尺寸膠體晶體浸入質(zhì)量濃度為的氫氟酸溶液中刻蝕14h，然后用在去離子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在60°C下烘干即獲得反蛋白石型聚苯胺膠體晶體； 第六步，將濃度為lmol/L的鎢酸鈉溶液通過裝有強(qiáng)酸型苯乙烯系陽離子交換樹脂的交換柱，流出液中加入無水乙醇和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中鈉溶液V無水V聚溶液=4 8 1，將第五步得到的反蛋白石型聚苯胺膠體晶體垂直浸入該混合液中靜置6min后取出，室溫晾干，再經(jīng)75°C熱處理2h即得無機(jī)電致變色復(fù)合膜，其中表示鎢酸鈉溶液的體積，VMill表示無水乙醇的體積，V紅烯醇髓表示聚乙烯醇溶液的體積。
10.無機(jī)電致變色復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，先將正硅酸乙酯溶于a份的無水乙醇配置成溶液A，再將正硅酸乙酯體積2倍的質(zhì)量濃度為28%的氨水溶于b份的無水乙醇配置成溶液B，a b=l 2，然后，將溶液 A置于磁力攪拌設(shè)備中，在不停攪拌下將溶液B加入溶液A中，混合液中正硅酸乙酯的濃度為0. 6mol/L，反應(yīng)22h后，分離沉淀，離心洗滌后于60°C干燥，得到SiO2納米或亞微米球； 第二步，先將苯胺單體溶于甲苯中制得濃度為lOmol/L的苯胺溶液，再按過硫酸胺與 HCl的摩爾比為1 1.6將過硫酸胺溶解到濃度為2mol/L的HCl溶液中制得過硫酸胺溶液， 然后按HCl與甲苯體積比為0.02 1的比例將所述過硫酸胺溶液加入所述苯胺溶液中，保證過硫酸胺與苯胺的摩爾比為1 1，在室溫下超聲攪拌反應(yīng)2h，過濾物用無水乙醇和去離子水分別洗滌三次，之后在60°C真空干燥制得聚苯胺納米顆粒；第三步，將粒徑比為DSiQ2 D聚苯胺=6 1的兩種球體顆粒按質(zhì)量比為mSiQ2 m聚苯胺 =15 1分別進(jìn)行稱取，然后分別將兩種球體顆粒超聲分散于有機(jī)溶劑中，超聲時(shí)間為3h， 將兩懸浮液混合后繼續(xù)超聲2h，得到混合懸浮液，其顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，其中DSi()2表示 SiO2的直徑，D1^胺表示聚苯胺的直徑，mSiQ2表示SiO2的質(zhì)量，!!！聚苯胺表示聚苯胺的質(zhì)量，所述有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇、丙酮、乙腈或者異丙醇；第四步，將基底垂直浸入已放置平穩(wěn)的混合懸浮液中，在45°C下真空干燥，待溶液完全蒸發(fā)后，在基底表面生長出一層雙尺寸膠體晶體，所述基底為單晶硅、多晶硅、非晶硅或者金剛石；第五步，將雙尺寸膠體晶體浸入質(zhì)量濃度為的氫氟酸溶液中刻蝕20h，然后用在去離子水中清洗除去多余的HF酸溶液，在56°C下烘干即獲得反蛋白石型聚苯胺膠體晶體；第六步，將濃度為1. 5mol/L的鎢酸鈉溶液通過裝有強(qiáng)酸型苯乙烯系陽離子交換樹脂的交換柱，流出液中加入無水乙醇和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的聚乙烯醇溶液得到混合液，其中V 鶴酸鈉溶液V無水 VMmmmm= 5 8 1，將第五步得到的反蛋白石型聚苯胺膠體晶體垂直浸入該混合液中靜置5min后取出，室溫晾干，再經(jīng)80°C熱處理2h即得無機(jī)電致變色復(fù)合膜，其中表示鎢酸鈉溶液的體積，VMill表示無水乙醇的體積，V紅烯醇髓表示聚乙烯醇溶液的體積。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無機(jī)電致變色復(fù)合膜及其制備方法，所制備有機(jī)材料為聚苯胺，無機(jī)電致變色膜選用WO3，以有機(jī)復(fù)合材料與SiO2制備雙尺寸膠體晶體，除去雙尺寸膠體晶體結(jié)構(gòu)中的SiO2膠體后，將其浸入制備WO3膜的凝膠中，經(jīng)干燥煅燒后即獲得無機(jī)電致變色復(fù)合膜材料。
文檔編號(hào)C09K9/00GK102417608SQ201110243078
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者伍媛婷, 王秀峰 申請人:陜西科技大學(xué)