智能窗用Ga-ZnO-V2O5納米復(fù)合薄膜的制備及其性能研究.pdf

1、智能窗作為一種新型的建筑節(jié)能玻璃；可以通過對(duì)其施加不同的偏置電壓有效地控制室內(nèi)的光線及溫度。此外，由于在整個(gè)調(diào)控過程中顏色的變化，能在很大程度上減弱現(xiàn)代建筑中大面積玻璃幕墻所帶來的光污染。然而，目前用在智能窗口的材料，一般都是單一地調(diào)控可見光或者近紅外光的吸收與反射，尚無法同時(shí)調(diào)控室內(nèi)的溫度及光線?？紤]到鎵摻雜氧化鋅（GZO）納米晶體具有可控的紅外截止波長(zhǎng)，以及五氧化二釩（V2O5）具有電致變色性能，本論文擬將兩者結(jié)合，制備GZO/V2

2、O5納米金屬氧化物復(fù)合材料，以實(shí)現(xiàn)同時(shí)調(diào)控可見光與近紅外光波長(zhǎng)透過率。
　　采用高溫液相法制備GZO納米晶體。通過傅里葉紅外光譜（FTIR）對(duì)高溫液相法制備的GZO納米晶體分散液進(jìn)行研究，并采用旋涂法制備GZO薄膜，全面分析后續(xù)處理（紫外曝光及退火氣氛）對(duì)薄膜質(zhì)量的影響。采用X射線衍射儀，掃描電子顯微鏡（SEM）及原子力顯微鏡（AFM）探討不同Ga摻雜濃度，退火溫度及薄膜厚度對(duì)GZO薄膜的結(jié)構(gòu)與形貌的影響，并采用紫外可見分光光度計(jì)

3、和霍爾效應(yīng)測(cè)試儀（HALL）對(duì)其光電性能進(jìn)行研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：有羧基包覆在GZO納米晶體的表面，紫外曝光30min能減少薄膜表面的有機(jī)物，在還原性氣氛下退火能有效提高載流子濃度；且當(dāng)Ga的摻雜濃度為3.08％時(shí)，厚度為1050nm左右的GZO薄膜在500℃退火后具有最佳電學(xué)性能，同時(shí)可見光透過率達(dá)80%。
　　此外，混合草酸與偏釩酸銨以制備釩酸鹽；并對(duì)GZO納米晶體進(jìn)行表面化學(xué)處理；然后將釩酸鹽與表面化學(xué)處理后的GZO納米晶體合

4、成，以制備GZO/V2O5復(fù)合薄膜。采用紫外可見分光光度計(jì)及TGA探討不同配比的草酸與偏釩酸銨對(duì)釩酸鹽中V元素價(jià)態(tài)的影響；系統(tǒng)分析了表面化學(xué)處理對(duì)GZO納米晶體的影響，同時(shí)采用用XRD及拉曼光譜分析GZO/V2O5復(fù)合材料，并通過紫外可見近紅外分光光度計(jì)其光學(xué)性能進(jìn)行了分析。試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)配比為1:1時(shí)能形成絡(luò)合物(NH4)3VO2(C2O4)2.2H2O；表面化學(xué)處理能有效去除GZO表面的油酸配體，且其電學(xué)性能也有所提高；GZO/V