Wolframoxid-Dünnfilm-Gasochromie

Gasochrom bezieht sich auf das Material, nachdem es bestimmten Gasen ausgesetzt wurde. Durch die reversible chemische Reaktion wird das Material einen Farbeffekt bei der Absorption einer bestimmten Lichtwellenlänge erzeugen. Die Forschung zum Gasochromismus ist relativ weniger als der Elektrochromismus. Die gasochrome Vorrichtung hat eine einfache Struktur, weniger einflussreiche Faktoren, alle sind aus festem Material, ein breiterer Bereich der optischen Anpassung, die Herstellung von einfachem bis großtechnischem Maßstab, keine externe Spannung. Sie kann ohne Energieverbrauch laufen, was den WO3-Gasochromfilm, insbesondere die Forschung, in Verbindung bringt mit komplexen WO3-Filmen werden wir allmählich in den Mittelpunkt unserer Aufmerksamkeit gerückt.

Ein Gasochromismus aus reinem WO3-Dünnfilm ist nicht ideal, normalerweise sollte eine Edelmetallfilmschicht auf der Oberfläche des Dünnfilms abgeschieden sein, um seine gasochromen Eigenschaften zu verbessern. Au-dotierter dünner Film hat eine feine Gasempfindlichkeit für H2S, Ag-dotierter WO3-Dünnfilm kann die Gasempfindlichkeit für SO2 verbessern, Au-dotierter Dünnfilm kann die Gasempfindlichkeit für NH3 verbessern.

Bei der Untersuchung eines elektrochromen WO3-Dünnfilms mit Wasserstoffleistung wird üblicherweise eine Pd- oder Pt-Schicht auf der Oberfläche des Films aus WO3-Dünnfilm abgeschieden, um die Empfindlichkeit und Selektivität gegenüber H2 zu verbessern. Hinzufügen von Katalysator oder anderen Metalloxiden zu WO3-Dünnfilmmaterial kann die Korngröße von kristallinem Dünnfilm steuern und gassensitive Reaktionszentren bereitstellen, aber der Reaktionsmechanismus für die Filmgassensorik ist sehr komplex, das Verständnis für diesen Mechanismus ist nach den bestehenden Theorien nicht ausgereift Dem elektrochromen Mechanismus wird hauptsächlich gefolgt.

Gegenwärtig ist der Bericht über die Verwendung gasochromer Effekte von WO3-Filmen zur Herstellung verwandter Vorrichtungen ungewöhnlich, wobei verschiedene Abscheidungsverfahren auf einem Glassubstrat verwendet werden, das mit einer Schicht aus amorphen WO3-Partikeln bedeckt und mit einem elektrochromen Gasfenster hergestellt wurde. Die Ergebnisse der Tests zeigen, dass die elektrochrome Fensterfärbung und das schnelle Verblassen schnell und nach mehrmaligem Durchführen des Gasabtastungstests die Verfärbungsleistung der Vorrichtung stabil bleibt. Im Jahr 2004 wurde schließlich ein handelsübliches elektrochromes WO3-Gasfenster entwickelt.

WO3-Filme werden nicht nur in intelligenten Fenstern verwendet, sondern auch als Wasserstoffgassensoren. In den letzten Jahren hat die Entwicklung von Lichtleitersensoren, die auf dem gasochromen WO3-Effekt basieren, einige Fortschritte gemacht. Solche Sensoren gehören zum optischen Sensor mit ausgezeichneter Leistung und großem Forschungswert. Es ist jedoch schwierig, eine Massenproduktion zu erreichen, die das Paketsensorsystem erfordert Bei der Verwendung von teuren optischen Geräten sind die Kosten relativ hoch und werden daher nicht weit verbreitet.