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专利号: 202110923707X
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种NiOx电致变色多孔材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将FTO基底依次置于丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗,清洗完成后放在烘箱中干燥,使用前需在UV光清洗机中清洗;

(2)制备NiOx前驱体:在烧杯A中配置3‑5mol/L的硝酸镍乙醇溶液,在烧杯B中配置等摩尔浓度的NaOH水溶液,充分溶解后将B溶液缓慢滴加在A溶液中,滴加速度在0.3ml‑0.6ml/s之间,得到绿色沉淀;

(3)将步骤(2)中得到的绿色沉淀用去离子水反复清洗2‑3次,并在干燥箱中80℃下干燥12‑18 h;

(4)制备NiOx粉末:将步骤(3)中得到的产物充分研磨,并放入哈弗炉中进行煅烧,得到黑色NiOx粉末,煅烧温度为270‑300℃,升温速率为1‑5℃/min,保温时间为60‑180min;

(5)将步骤(4)中得到的产物分散在甲醇和水的混合液中,分散量为15‑45mg/ml,并加入适量的聚乙二醇4000;

(6)将步骤(5)中得到的产物在10‑25℃环境中静置2‑4天,得到上下分层的溶液;

(7)将步骤(6)中得到的产物上清液去除,再加入适量的聚乙二醇4000,并蒸发溶液,得到粘稠的浆料;

(8)将步骤(7)得到的产物在微电子打印机中以1‑5mm/s的速度均匀涂覆在FTO基底上,并在加热平台上煅烧0.5‑1.5 h,煅烧温度为270‑330℃,升温速率为8‑12℃/min,自然冷却后得到黑褐色的NiOx电致变色薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种NiOx电致变色多孔材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)的具体过程为,将FTO分别在丙酮、乙醇、去离子水中清洗15‑30min,之后放在干燥箱中60℃烘干。

3.根据权利要求1所述的一种NiOx电致变色多孔材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)的FTO使用前需在200W的UV清洗机中清洗20‑30min。

4.根据权利要求1所述的一种NiOx电致变色多孔材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)的混合液配置需先添加去离子水再添加甲醇,聚乙二醇4000的添加量不超过0.1g/ml。

5.根据权利要求1所述的一种NiOx电致变色多孔材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(7)的产物上清液残留体积不超过沉淀层的10%。

6.根据权利要求1所述的一种NiOx电致变色多孔材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(7)的聚乙二醇4000添加量在0.1g/ml‑0.3g/ml之间。

7.根据权利要求1所述的一种NiOx电致变色多孔材料的制备方法,其特征在于:所述步2

骤(7)溶液蒸发的体积在1/4‑1/2之间,运动粘度不低于50mm/s。

8.一种NiOx电致变色多孔材料,其特征在于:所述多孔材料由权利要求1‑7任一项所述的NiOx电致变色多孔材料的制备方法制备得到,所述的电致变色多孔材料由纳米颗粒以网络状连接所构成,具有多孔结构,所述材料的颗粒平均尺寸为30‑50nm。

9.根据权利要求8所述的一种NiOx电致变色多孔材料,其特征在于:在施加低电压时,所述的NiOx电致变色多孔材料能在PC/LiClO4溶液中实现黑色和淡黄色的快速转变。

10.根据权利要求9所述的一种NiOx电致变色多孔材料,其特征在于:所述的NiOx材料中镍与氧的比值小于1,其初始态为纯黑色。