一、热处理对V_2O_5薄膜的结构及光学性能的影响（论文文献综述）
王艺[1]（2021）在《V2O5薄膜的改性与光致变色行为研究》文中提出光致变色材料是在光的作用下,可从一种状态变到另一种状态,而使自身颜色也发生变化的一类材料。这种材料能用在显示器、光存储介质、紫外线探测与计量、光子计算机中。光致变色材料按材料种类可分为有机光致变色材料和无机光致变色材料。有机光致变色材料中主要有二乙烯、螺吡喃、偶氮苯及它们的衍生物。无机光致变色材料主要有过渡金属氧化物（Transition Metal Oxide,TMO）、金属卤化物和稀土配合物。其中TMO类光致变色材料主要特点是耐腐蚀、不易老化、便于改性等。常见的光致变色TMO有五氧化二钒（Vanadium Pentoxide,V2O5）、三氧化钨（WO3）、三氧化钼（Mo O3）、五氧化二铌（Nb2O5）、二氧化钛（Ti O2）和氧化锌（Zn O）等。本论文主要以溶胶-凝胶法制备的V2O5凝胶薄膜为出发点,对其光致变色行为、改性方法、实用化复合薄膜等展开研究,以解决该种材料目前存在的关于有效供氢源选取、可见光下响应较弱和克服空气中性能衰减等实际问题。用溶胶-凝胶法制备V2O5凝胶薄膜,表征薄膜的基本性能和分析辐照过程中成分、结构的变化。对比甲醇、草酸、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺四种供氢源分子对V2O5凝胶薄膜光致变色行为的影响,筛选有效供氢源。通过对供氢源蒸气浓度的控制,找出光致变色行为与供氢源蒸气浓度的关系。测试V2O5凝胶薄膜在可见光激励下的光致变色行为。通过分析光致变色发生机理,找出提高V2O5凝胶薄膜对可见光响应的思路。揭示了外源含氢分子对V2O5凝胶薄膜光致变色行为的影响机理为:外源质子（H+）有效提高了薄膜内的F型色心浓度,增强了薄膜的光致变色行为。对V2O5凝胶进行离子掺杂（W、Mo离子）和分子混杂（染料分子和苯甲酸类分子）改性,观察改性后的V2O5凝胶薄膜光致变色行为。从基本吸收边角度分析改性是如何影响V2O5凝胶薄膜性能的。发现W6+掺杂降低V2O5凝胶薄膜的禁带宽度,而染料分子混杂V2O5凝胶具有光生空穴-电子对导致染料分子氧化还原反应的次生光致变色效应,实现了从紫外到可见光光致变色。制备V2O5/环氧树脂复合材料薄膜、复合贵金属颗粒薄膜及V2O5与其它TMO的复合薄膜,观察上述复合材料双的光致变色行为,分析复合薄膜光辅助注氢的机理,以及薄膜结晶性对光致变色行为的影响。利用N,N-二甲基甲酰胺和乙醇作为稀释剂和氢源,构筑了水基V2O5溶胶与环氧树脂复合柔性薄膜,发现乙醇对于柔性复合薄膜具有更稳定的光致变色调控能力,为V2O5柔性多层复合薄膜的工程应用提供了依据。
黄田田[2]（2020）在《氧化钒中钒价态与缺陷调控及金属—绝缘体转变过程研究》文中指出多变价态的钒元素造就了种类繁多、特性各异的钒氧化合物体系,而金属-绝缘体转变无疑是该体系的基础研究和应用备受关注的特性之一。该转变过程中,飞秒级的电导转变速率促进了氧化钒材料在探测、开关、存储等先进电子器件中应用。值得关注的是,关于氧化钒材料金属-绝缘体转变的研究在上世纪60年代就已展开。然而,转变的物理机制一直是氧化钒材料体系中未能解决的关键问题之一。其研究难点一方面在于金属-绝缘体转变通常伴随着晶格结构相变。另一方面,氧组分和多变的钒原子价态容易影响氧化钒材料的晶体结构,从而造成不同表现的金属-绝缘体转变过程。因此,如何有效区分电子状态的转变和晶格结构的变化就成为氧化钒关联材料的研究方向之一。本论文从氧化钒中钒价态变化,钒氧原子比变化与缺陷对材料晶体结构、光/电特性的影响着手,主要研究晶体结构相变与电子状态转变的内在关联作用。以期加深对金属-绝缘体转变及其内在物理机制的理解,进而拓展关联氧化钒材料及其金属-绝缘体转变特性的调控应用途径。主要研究内容如下:（1）钒价态变化是决定氧化钒材料的晶体结构及其金属-绝缘体转变特性主要因素之一。然而,如何控制钒价态是材料制备中关键问题。本文首先就氧化钒材料中钒元素价态对材料形成过程的依赖性展开研究,特别研究了反应温度、反应物种类、热处理技术对钒价态及化学计量比的作用。通过调节形成因素,揭示了+5价态钒转变为+3价态钒的变化规律,这为调控氧化钒中钒价态及化学计量比拓宽了思路与技术途径。（2）氧组分对混合价态氧化钒材料的晶格微结构有决定作用。组分变化带来的本征缺陷直接影响了氧化钒材料的金属-绝缘体转变特性。针对这方面,本文主要研究氧组分对氧化钒晶体结构变化的影响,及其对结构相变和金属-绝缘体转变的作用规律。通过调控氧分压及薄膜厚度来分析氧化钒晶格结构随氧组分的变化趋势,并获得了层状氧化钒V7O16薄膜材料的制备路线。此外,通过材料的光学与电学特性研究了氧缺陷对VO2体系金属-绝缘体转变过程的抑制或促进作用,为研究结构相变和金属-绝缘体转变的控制提供有效的方法。（3）在氧化钒材料中,特别是VO2的金属-绝缘体转变机制是归属于电子关联作用（Mott转变）抑或是电声子关联作用（Peierls相变）尚无定论。而Peierls相变与晶格结构息息相关,容易受材料中缺陷的影响。本文主要通过氧缺陷在VO2晶格结构中引入畸变,并研究了晶格畸变对金属-绝缘体转变过程的作用规律。研究发现晶格内部的微应变几乎不改变VO2材料的金属-绝缘体转变温度。通过结构调控的技术手段也将为深入认识VO2关联体系的相变机制,并为有效分离金属-绝缘体转变和晶体结构相变过程开辟新途径。
李鑫[3]（2020）在《离子掺杂钒氧化物薄膜电致变色性能研究》文中研究指明电致变色材料在低电压驱动下其光学性能可动态变化,并在外观上表现出颜色的转变。这种独特的光电响应性能使其可以应用于智能窗、信息显示器、可调反射器件和可控热器件等领域。五氧化二钒在锂离子嵌入/脱出的过程中可展示出明显的颜色变化,作为电致变色材料得到了人们广泛研究。得益于其层状结构,五氧化二钒具有大的锂离子储存容量和较高的离子嵌入/脱出可逆性,具有一定的应用优势。然而在反复的变色过程中,五氧化二钒其仅由范德华力维持的主体层状结构会因离子嵌入/脱出导致的体积反复膨胀和收缩而坍塌并因此表现出较差的循环稳定性能,这限制了其进一步推广和使用。为改善上述不足,本文采用离子掺杂的方式对五氧化二钒进行改性。一方面,以溶胶-凝胶法合成五氧化二钒干凝胶薄膜并通过离子交换在其中引入Fe3+制备了Fe0.41V2O5薄膜,并讨论掺杂客体对结构和性能产生的影响。另一方面,以喷雾干燥法制备了Na2V6O16（钠离子插层钒氧化合物）纳米线薄膜,表征了其相关电化学性能和光学性能并讨论了其变色机理。通过以上的实验,本文主要得出以下结果:（1）离子交换引入的Fe3+存在于五氧化二钒层间并将其层间距由10.91?扩大到了10.98?。（2）V2O5薄膜和Fe0.41V2O5薄膜200圈电荷保持率分别为41.4%和88.8%,Fe3+的引入提升了薄膜的循环稳定性能;V2O5薄膜和Fe0.41V2O5薄膜的着色时间/褪色时间5.0 s/6.2 s和12.6 s/7.0 s,层间的Fe3+降低了薄膜的响应速度;V2O5薄膜和Fe0.41V2O5薄膜在可见光区域内的积分透过率变化值分别为29.8%和21.4%,Fe3+的引入降低了薄膜的光学调制能力。（3）Na2V6O16薄膜循环200圈的电荷保持率为82.3%,着色时间/褪色时间分别为6.0 s/6.8 s,电化学性能优异（4）Na2V6O16薄膜在可见光区域调控能力较为微弱(546 nm处,?Tmax=9.6%),而在近红外区域调制能力较强（2000 nm处,?T=36.6%）。（5）在-1 V～+1 V的电压范围内,Na2V6O16薄膜可展示出棕红色、棕色、棕黄色、绿色的稳定可逆转变,是一种新型的多色电致变色材料。
秦凯燕[4]（2020）在《超薄V2O5纳米片构筑柔性薄膜及其电致变色性能研究》文中提出柔性电致变色器件以其能耗低、稳定性好、对比度高等优点成为柔性显示屏领域的一大研究热点。电致变色器件的核心是具有高电子和离子电导率并与柔性基底结合良好的电致变色薄膜。V2O5作为独特的双致色材料,在锂离子嵌入/脱出过程中可发生黄-绿-蓝三种及以上的颜色变化,同时开放的层状结构使其表现出高的锂离子存储比容量。但由于其本征的电子电导率和锂离子扩散系数低等缺点,V2O5薄膜的响应速度和循环稳定性仍是制约其广泛应用的重要因素。因此,本文以制备高性能的超薄V2O5纳米片基柔性电致变色薄膜为主要目的,研究氧化石墨烯复合及Mo6+掺杂两种改性手段对V2O5薄膜电致变色性能的影响规律。首先,采用液相剥离法将正交相的V2O5粉末剥离成分散性良好的超薄V2O5纳米片,该纳米片具有（001）晶面取向,横向尺寸约400 nm,厚度约4 nm。将V2O5纳米片经过真空抽滤并转移至柔性ITO/PET导电基底上,得到厚度可控（10～90 nm）的V2O5纳米片薄膜,重点探讨不同滤液体积对薄膜厚度、形貌及电致变色性能的影响。随着滤液体积的增加,V2O5纳米片薄膜的致密度和厚度增加,其光学对比度随之提高（21.3%→47.2%）,但着色/褪色速度逐渐变慢（2.3s/3.5 s→7.2 s/10.5 s）。为提高V2O5纳米片薄膜的导电性进而提高其响应速度,采用同样具有二维超薄结构的氧化石墨烯与V2O5纳米片进行层层组装,制备不同组装层数的柔性V2O5纳米片/氧化石墨烯（V2O5 NSs/GO）复合薄膜。氧化石墨烯表面丰富的含氧官能团可与V2O5纳米片、ITO/PET基底之间形成氢键相互作用,避免V2O5纳米片团聚的同时增加了薄膜与基底的结合性,进而提高了薄膜的光学对比度(ΔTmax=57.5%)和循环稳定性（～89%）。此外,氧化石墨烯作为柔性导电框架,与V2O5纳米片一起形成贯通的电子传导和锂离子扩散路程,缩短了薄膜响应时间（1.6 s/2 s）并提供良好的弯折性能（2.7s/4.3s）。在此基础上,通过引入Mo6+对V2O5体材料进行施主掺杂,然后经液相剥离得到Mo-V2O5纳米片,并与氧化石墨烯层层组装构筑柔性Mo-V2O5 NSs/GO薄膜。一方面,半径略大于V5+离子的Mo6+离子通过置换型掺杂使得V2O5晶格产生畸变,增大了V2O5的层间距,为锂离子嵌入脱出提供更多自由的空间,提高了薄膜的光学对比度（61.1%）;另一方面Mo6+掺杂引入施主能级,降低薄膜的光学带隙,提高了薄膜的电导率,进而加快了薄膜的响应速度（1.1 s/1.8 s）。
赵根锋[5]（2020）在《二氧化锡/五氧化二钒复合电致变色材料与器件的制备及其性能》文中研究表明电致变色是指材料在不同电压下时光学性质发生可逆变化的现象,是由氧化还原反应中离子在材料中的嵌入或脱出引起的。电致变色材料由于其特殊的光学调制作用而被应用于许多领域,例如智能窗户,变色眼镜,节能信息显示和军事伪装等。将电致变色材料应用于伪装领域是一个巨大的挑战,具体来说,可见光波段的自适应伪装要求材料根据背景颜色的变化调整自身的颜色,以达到与背景一致,从视觉上实现完美的隐藏。本文选取五氧化二钒电致变色材料为主要研究对象,其多色电致变色性能与特定环境的颜色相似,可作为伪装电致变色材料。采用水热和电沉积的方法制备了具有核壳结构的复合电致变色薄膜,进一步地,利用此薄膜设计组装了全固态电致变色器件,并系统的研究了材料与器件的电化学和电致变色性能。采用水热法和电沉积的方法制备了核壳结构的二氧化锡/五氧化二钒复合电致变色薄膜（SnO2/V2O5）。复合材料中,其核心为水热生成的晶态SnO2纳米片,V2O5通过电沉积的方法填充在纳米片的间隙和包覆在纳米片上,经过热处理之后的复合电致变色薄膜在液态电解质中显示出良好的电化学和电致变色性能。包括稳定的电化学循环稳定性,大的透过率调制（450 nm处47%）,高着色效率(118cm2 C-1)和优异的光学循环稳定性（2000圈循环后仍保持原有光学调制范围的85%）。重要的是复合薄膜在黄色,绿色和蓝色之间实现高度可逆的颜色变化,表明其在沙漠,绿洲和海洋条件下的自适应伪装中的潜在应用。利用上述复合电致变色薄膜和聚合物固态电解质简单高效的制备了全固态电致变色器件。紫外固化的电解质具有强的结合力可将器件两极牢牢的粘合在一起,并对器件做了一系列电致变色性能的测试。着褪色速度分别为17 s和13 s,着色速率为31.4 cm2 C-1,在循环100圈之后仍能保持71.7%的光学调制。对器件的不同颜色状态同样进行了Lab色度模式的表征,显示出与薄膜单电极相似的颜色变化,有望应用于军事伪装防护领域。全固态电致变色器件的设计与制备策略为今后多色固态器件的发展提供了新的方向和重要参考。
许佳欣[6]（2020）在《基于氨氮废水处理的V2O5/Ti复合电极膜的制备及电催化性能研究》文中研究说明在石油化工企业所排放的污水中,氨氮废水是最常见、来源广、较难处理的无机废水。本文以V2O5/Ti复合电极膜为阳极,不锈钢网为阴极构建电催化膜反应器（ECMR）用于处理模拟氨氮废水。分别采用溶胶-凝胶法和磁控溅射法制备V2O5/Ti复合电极膜。借助X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜及电化学工作站等方法研究电极膜结构和性能。采用溶胶凝胶法在Ti基膜上涂覆V2O5催化层,重点探索了热处理温度（300°C、400°C、500°C）对V2O5/Ti复合电极膜（VT-300、VT-400、VT-500）的结构与电化学性能的影响。研究结果表明随着热处理温度从300°C升高到500°C,V2O5/Ti复合电极膜中V2O5结晶程度逐渐提高,晶粒尺寸从15 nm增大到22 nm。V2O5负载到Ti基膜表面后,V峰结合能升高了0.1 e V,Ti峰结合能降低了1.1 e V,说明Ti–O–V新键的形成。与其他2种复合电极膜相比,VT-500具有较大的电化学活性面积（1.68 cm2）和较好的电化学性能。以VT-500为阳极构建ECMR,当反应器操作条件为:模拟氨氮废水初始浓度60.4 mg/L、停留时间8 min、电流密度0.4 m A/cm2,p H为7.0时,ECMR的氨氮去除率为65.9%。采用磁控溅射法以V2O5为靶材,在Ti基膜上制备V2O5/Ti复合电极膜,主要研究了溅射温度（150°C、300°C、450°C）对V2O5/Ti复合电极膜结构和性能的影响。结果表明,溅射温度为300°C下制备的V2O5/Ti复合电极膜表现出较强的电化学活性,具有更大的电化学活性面积、更小的界面电荷传递阻抗和更大的扩散传质系数。以溅射温度300°C制备的V2O5/Ti为阳极构建ECMR,在反应器操作条件为:模拟氨氮废水初始浓度60.4 mg/L、停留时间8 min、电流密度0.4 m A/cm2,p H为7.0,温度为30℃时,氨氮去除率达到52.18%。以溶胶凝胶法制备的VT-500为阳极构建ECMR,探索ECMR工艺参数（电流密度、停留时间、p H）对降解氨氮废水效率的影响,并采用响应面法对其进行优化。单因素研究结果表明,电流密度对ECMR处理氨氮效果影响最大。响应面优化结果表明对氨氮去除率影响的显着性顺序为:电流密度>p H>停留时间。响应面预测优化条件为电流密度0.85 m A/cm2、停留时间9.80 min、p H 7.82,操作电压2.0 V,电解质Na Cl 18 g/L,初始浓度60.4 mg/L,此时氨氮去除率可达93.96%。在最佳工艺参数条件下连续电催化氧化氨氮废水10次,氨氮降解率仅下降了2.17%,说明V2O5/Ti电极在氨氮处理过程中稳定性较好。
刘鉴宁[7]（2019）在《溶胶凝胶-磁控溅射法制备V2O5离子储存层结构与性能的研究》文中认为V2O5中存在广延的通道,该通道作为流通渠道提高了Li+的传输速率,并具有良好的储存性能,使其作为电致变色玻璃离子储存材料具有广泛的应用。制备方法对材料结构与性能有较大影响,本论文分别采用磁控溅射法与溶胶凝胶法在ITO玻璃表面制备V2O5离子储存层。磁控溅射法工艺中主要研究了溅射时间、退火温度等条件对V2O5离子储存层结构与性能的影响。通过溶胶凝胶法制备V2O5多孔膜,采用响应面分析法探究热处理温度、PEG（聚乙二醇）添加量和薄膜层数对V2O5多孔膜离子储存量的相互影响效果。最后,通过溶胶凝胶/磁控溅射复合法制备V2O5多层次薄膜,对比分析了V2O5多层次薄膜和V2O5多孔膜的结构与性能,并讨论了Li+传输动力学。磁控溅射工艺中,当溅射时间由2 h增加至5 h时,沉积在ITO玻璃上V2O5薄膜的晶粒数目增加,并且溅射时间为4 h时薄膜表面晶粒比3 h时有了显着性地增加;当退火温度由300℃升高至400℃时,薄膜中V2O5晶粒分布均匀,排列致密,结晶化程度良好,当温度为450℃时,薄膜中V2O5晶粒均匀性和结晶性变差。当溅射时间4 h、退火温度400℃、退火时间4 h时,V2O5薄膜的离子储存量由22.796 m C/cm2增加至26.312 m C/cm2,可见光透过率为85.68%。采用溶胶凝胶法制备V2O5多孔膜,随着PEG（聚乙二醇）添加量的增加,V2O5多孔膜表面孔洞的尺寸和数目发生了较大变化;随着薄膜层数增加,多孔膜可见光透过率由92.33%降低至76.12%,储存量由23.121 m C/cm2增加到29.252m C/cm2。响应面实验结果表面对V2O5多孔膜离子储存量影响因素的显着性顺序为:薄膜层数>添加量>热处理温度;预测优化工艺参数为PEG（聚乙二醇）添加量5.64 g、热处理温度273.49℃、薄膜层数2.33层,此时离子储存量可达30.635 m C/cm2,可见光透过率为81.77%。通过溶胶凝胶/磁控溅射复合法制备V2O5多层次薄膜,50次循环实验的结果表明,V2O5薄膜、V2O5多孔膜和V2O5多层次薄膜的储存容量依次降低了11.04%、8.46%、7.01%,采用复合方法制备多层次薄膜可提高循环稳定性。V2O5多层次薄膜的离子储存量为28.796 m C/cm2,分别较V2O5薄膜和V2O5多孔膜提高了13.32%和3.63%。
龙世伟[8]（2019）在《二氧化钒基多层薄膜的结构设计、可控制备及性能研究》文中认为二氧化钒（VO2）,作为一种过渡金属氧化物,具有热致变色特性,即对外界温度变化产生半导体-金属相变响应。使其在相变前后伴随光学、电学等物理性能突变。光学特性中,其呈现出低温相红外线高透过率,高温相红外线高反射率。因此,可应用于智能节能窗。近年来,由于VO2室温相变特性与节能应用息息相关,使得VO2基智能窗薄膜的研究颇为丰富。截止目前,VO2智能窗薄膜的实际应用还面临以下问题:（1）本征相变温度较高（68°C）;（2）可见光波段积分透过率(Tlum)较低;（3）太阳能调节效率(ΔTsol)较低;（4）薄膜稳定性较差,即耐候性差;（5）棕黄色发光,人眼舒适度低。因此,针对以上研究困境,本文设计了一系列VO2基多层及复合薄膜结构,着重研究薄膜的智能窗光学特性及稳定性能。取得的主要研究结论如下:1、以WO3为增透减反膜层,设计WO3/VO2/WO3（WVW）三明治结构纳米薄膜,并计算获得各层膜较佳层膜厚（30 nmWO3/50 nmVO2/30 nmWO3）。以普通玻璃为衬底,采用反应磁控溅射技术制备WVW结构薄膜。研究表明WVW结构薄膜各层成膜质量均匀,WO3-VO2界面存在晶格匹配关系。薄膜低温相可见光透过率提升49%(Tlum-L=55.4%)。由于界面W、V元素互扩散,薄膜相变温度降低。WO3膜层同时作为保护层,使薄膜耐候性能明显提升。2、设计并制备玻璃/V2O3/VO2双层结构薄膜,评价薄膜光学性能。顶层VO2因V2O3缓冲层的嵌入结晶度提升,薄膜太阳能调节能力得到有效提升(ΔTsol=13.2%,提升率为76%),近红外热滞回线宽度在V2O3缓冲层作用下宽化,薄膜耐候稳定性因VO2层的高结晶度及V2O3缓冲层引入而提升。3、将SiNx作为VO2薄膜增透减反层及钝化层,设计并制备SiNx-VO2复合多层薄膜,研究薄膜光学优化性能及疲劳稳定性能。SiNx/VO2/SiNx（SVS）三明治结构薄膜太阳能量调节效率提升明显(ΔTsol=14.2%,提升率为32%),同时低温相可见光透过率也得到提升(Tlum-L=39.1%,提升率为8.6%),实验结果与基于传递矩阵的光学模拟一致。另外,进行VO2单层薄膜及SVS薄膜相变疲劳循环实验（循环时间超过2年）,表明SVS具有优异疲劳循环稳定性能,SVS理论服役寿命超过27年,6倍于单层VO2薄膜。薄膜失效机制得以论证,VO2表面的非线性梯度氧化及长期相变过程中由于体胀系数变化而使表面产生的微裂纹是导致VO2单层薄膜服役失效的主要原因。4、进行VO2多孔结构薄膜设计。采用磁控溅射共溅射方法,通过精确控制溅射参数,结合特殊后退火工艺,制备VO2多孔结构薄膜。PTFE（特氟龙）材料可作为薄膜自模板,在特殊后退火过程中对VO2致密薄膜进行结构造孔。由于产生局域表面等离子体共振吸收效应（LSPR）,最终获得具有超高可见光透过率(Tlum-L=78.0%)及高太阳能调光能力(ΔTsol=14.1%)的VO2多孔结构薄膜。并且基于Maxwell-Garnett原理提出理想化混合模型,理论分析光学性能的巨大变化,并拓展智能窗应用领域到汽车前挡风玻璃(Tlum>70%,ΔTsol>10%)。5、利用硝酸溶液对室温溅射并后退火结晶的VO2连续薄膜进行表面刻蚀改性,规范化刻蚀过程,获得表面为颗粒孤岛结构的VO2薄膜。刻蚀后薄膜表面颗粒产生近红外局域表面等离子体共振吸收效应（LSPR）使其具有高太阳能调光能力(ΔTsol=11.9%),同时带来了高可见光透过率(Tlum=59.8%)。类比喀斯特地貌形成原因,薄膜刻蚀机理推测如下:刻蚀过程沿晶界进行,非晶态VO2与小尺寸晶粒优先反应溶解,最后可达去粗取精效果。基于Maxwell-Garnett提出理想化混合模型,理论分析薄膜光学性能的优化机制。
张盛[9]（2019）在《V2O5/金刚石膜系多波段激光致盲防护基础研究》文中认为随着激光武器的快速发展,红外光电设备的多波段激光致盲防护在光电对抗领域需求更加迫切。V2O5/金刚石膜系结合了金刚石衬底的优异性能、V2O5薄膜的热致相变特性和干涉截止滤光膜系的光谱滤波特性,是一种新型的激光致盲防护膜系结构。V2O5/金刚石膜系在激光致盲防护领域具有多波段、高损伤阈值、高光密度、低防护阈值和快速开关响应的特点。为了获得一种新型的多波段激光致盲防护技术,论文开展了V2O5/金刚石多波段激光致盲防护膜系的设计、制备和性能分析研究,主要工作和成果包括:（1）利用第一性原理对V2O5进行了晶胞建模和光学性质计算,得到了V2O5理论折射率、消光系数和反射率;采用TFCalc软件设计并优化了应用于3-5μm和8-12μm的多波段激光致盲防护膜系。（2）采用磁控溅射法在金刚石衬底上制备了V2O5薄膜并进行了退火处理,研究了溅射功率、衬底温度和氧氩比对表面粗糙度和结晶度的影响,研究了V2O5薄膜退火处理时退火氛围、退火时间和退火温度对表面粗糙度和透射率的影响,获得了V2O5薄膜的制备和退火工艺参数;通过优化工艺制备了在（h00）方向上具有明显择优取向的多晶V2O5薄膜,薄膜表面粗糙度低于5nm,透射性能良好。（3）采用磁控溅射法在蓝宝石衬底上分别制备了ZnS、YbF3薄膜并进行了退火处理,研究了衬底温度、退火温度和退火时间对表面粗糙度的影响,获得了对应薄膜的制备及退火工艺参数,得到了具有高透射率和低表面粗糙度的多晶混合相ZnS薄膜和非晶YbF3薄膜。（4）在金刚石衬底上制备了含V2O5、ZnS和YbF3薄膜的膜系,利用制备的膜系对设计模型进行了验证,结果表明:膜系表面粗糙度随层数增加而增加,总体平整度良好,各层厚度接近于理论值,在3-5μm和8-12μm波段拥有良好的激光限幅性能,相变开关性能良好。
赵一瑞[10]（2018）在《VO2薄膜的制备及其相变性能提高的研究》文中研究表明VO2在68℃附近发生金属-半导体相变,从高温四方金红石结构转变为低温单斜结构。相变前后,VO2的电阻和红外光透射率等电学、光学性质发生极大的改变。VO2独特的相变特性有望应用于各种光学和电学器件,例如光开关、智能窗、存储设备等。对磁控溅射得到的金属钒薄膜快速热氧化是制备VO2薄膜的常用方法,这种方法将溅射过程和氧化过程分离开,降低了制备要求,重复性高,可控性好。但这种方法制备的VO2薄膜相变性能较差,难以满足实际应用的要求,因此,探究溅射条件和热处理条件对VO2薄膜成分、结晶和相变性能的影响规律,优化VO2薄膜的相变性能成为一项重要的课题。本论文首先研究了金属钒薄膜初始状态对VO2薄膜相变性能的影响。金属钒薄膜利用磁控溅射法制备,溅射过程中,通过调节溅射功率改变钒薄膜的初始状态,结果发现,溅射功率的提高有利于金属钒颗粒尺寸的增大。随后利用快速热退火对金属钒薄膜进行氧化,氧化条件相同,发现颗粒尺寸较大的金属钒退火后的钒氧化物以VO2为主,颗粒尺寸较小的金属钒退火后的钒氧化物中有V2O5生成,这说明颗粒尺寸较小的金属钒被过度氧化。根据阻温曲线对钒氧化物的相变性能进行分析,发现钒氧化物薄膜相变幅度在金属钒颗粒尺寸增大时表现出先增加后减小的趋势,这与钒氧化物中VO2的含量有关。平均颗粒半径为8.8nm的金属钒退火后的VO2薄膜相变幅度达到最大,约为20.5倍,但仍然不能满足实际应用要求。为了进一步提高VO2薄膜的相变幅度,本论文对VO2薄膜进行管式炉热处理,发现热处理后VO2晶粒尺寸明显增大,薄膜的相变幅度由90倍增加至1694倍,说明管式炉热处理能有效改善VO2薄膜的相变性能,原因在于晶粒尺寸增大后,晶界密度降低。本研究通过调控金属钒薄膜的初始状态、增加VO2薄膜管式炉热处理过程,优化了VO2薄膜的相变性能,最终得到相变幅度超过三个量级的VO2薄膜,这对于VO2薄膜制备工艺的改进有一定帮助。
二、热处理对V_2O_5薄膜的结构及光学性能的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、热处理对V_2O_5薄膜的结构及光学性能的影响（论文提纲范文）
（1）V2O5薄膜的改性与光致变色行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 TMO的光致变色行为 |
| 1.3 TMO的光致变色原理 |
| 1.4 影响TMO光致变色行为的因素 |
| 1.5 光致变色材料的应用 |
| 1.6 本论文主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 主要实验试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.1.3 V_2O_5 溶胶制备工艺 |
| 2.1.4 V_2O_5凝胶薄膜的制备方法 |
| 2.2 测试技术与仪器 |
| 第3章 V_2O_5薄膜的制备及其光致变色行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 V_2O_5薄膜的制备工艺及结构表征 |
| 3.2.1 V_2O_5 薄膜的制备工艺 |
| 3.2.2 V_2O_5 薄膜的结构表征 |
| 3.3 V_2O_5薄膜的光致变色行为 |
| 3.3.1 不同供氢源下的光致变色行为 |
| 3.3.2 供氢源蒸气浓度对V_2O_5凝胶薄膜光致变色行为的影响 |
| 3.3.3 V_2O_5凝胶薄膜的在可见光辐照下的光致变色行为 |
| 3.4 对V_2O_5薄膜光致变色行为的机理讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 V_2O_5薄膜改性对其结构和性能影响的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 V_2O_5 凝胶薄膜改性工艺 |
| 4.2.1 V_2O_5凝胶薄膜的离子掺杂改性工艺 |
| 4.2.2 V_2O_5凝胶薄膜的分子混杂改性工艺 |
| 4.3 改性对V_2O_5凝胶薄膜结构和性能的影响 |
| 4.3.1 离子掺杂对V_2O_5凝胶薄膜结构的影响 |
| 4.3.2 离子掺杂对V_2O_5凝胶薄膜性能的影响 |
| 4.3.3 分子混杂对V_2O_5凝胶薄膜结构的影响 |
| 4.3.4 分子混杂对V_2O_5凝胶薄膜性能的影响 |
| 4.4 改性对V_2O_5凝胶薄膜性能影响的机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 V_2O_5实用化复合薄膜制备及光致变色行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 V_2O_5/环氧树脂复合薄膜的制备与光致变色行为 |
| 5.2.1 V_2O_5/环氧树脂的复合薄膜的制备 |
| 5.2.2 V_2O_5/环氧树脂的复合薄膜的光致变色行为 |
| 5.3 复合纳米贵金属颗粒的凝胶薄膜光致变色行为 |
| 5.4 V_2O_5与其它TMO复合薄膜的光致变色行为 |
| 5.4.1 V_2O_5/VO_2复合薄膜的光致变色行为 |
| 5.4.2 V_2O_5/ZnO复合薄膜的光致变色行为 |
| 5.4.3 V_2O_5/ZrO_2复合薄膜的光致变色行为 |
| 5.5 V_2O_5实用化复合薄膜光致变色行为机理讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）氧化钒中钒价态与缺陷调控及金属—绝缘体转变过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 常见氧化钒的结构与应用 |
| 1.2.1 V_2O_5结构与应用 |
| 1.2.2 VO_2结构与应用 |
| 1.2.3 氧化钒的常见制备方法 |
| 1.3 氧化钒的相变特性研究 |
| 1.3.1 氧化钒中的金属-绝缘体转变与晶格结构相变 |
| 1.3.2 氧化钒金属-绝缘体转变的物理机制 |
| 1.3.3 基于氧化钒材料相变特性的应用 |
| 1.4 组分与缺陷对氧化钒相变特性的影响 |
| 1.4.1 非化学计量比氧化钒 |
| 1.4.2 缺陷对氧化钒的相变特性的影响 |
| 1.5 本论文的研究意义与主要研究内容 |
| 第2章 氧化钒制备及钒价态转化关系研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 氧化钒薄膜的制备 |
| 2.2.1 沉积窗口温度对薄膜组分的影响 |
| 2.2.2 氧化钒薄膜厚度的调控 |
| 2.3 氧化钒中钒元素不同价态的转变过程 |
| 2.3.1 五价钒转变为四价钒过程的调控 |
| 2.3.2 五价钒转变为三价钒过程的调控 |
| 2.4 非化学计量比VO_2的金属-绝缘体转变特性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 氧缺陷对V_2O_5结构及相变特性的作用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 V_2O_5薄膜中钒氧组分变化及缺陷形成 |
| 3.2.1 V_2O_5结构及组分与热处理过程的关系 |
| 3.2.2 V_2O_5中氧缺陷浓度与氧压的关系 |
| 3.3 层状氧化钒V_7O_(16)的制备及结构 |
| 3.3.1 层状氧化钒V_7O_(16)的制备 |
| 3.3.2 层状氧化钒V_7O_(16)的晶格结构 |
| 3.4 层状氧化钒V_7O_(16)的特性 |
| 3.4.1 层状氧化钒氧化钒V_7O_(16)的变温电阻特性 |
| 3.4.2 层状氧化钒V_7O_(16)的光吸收特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 晶格应变对VO_2金属-绝缘体转变特性的影响机制 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 VO_2晶格结构变化与金属-绝缘体转变 |
| 4.2.1 晶格应变的VO_2材料制备 |
| 4.2.2 退火处理的VO_2晶格结构变化 |
| 4.2.3 缺陷态诱导的晶格应变 |
| 4.2.4 晶格应变对VO_2金属-绝缘体转变温度的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）离子掺杂钒氧化物薄膜电致变色性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电致变色材料研究历史和应用 |
| 1.1.1 电致变色效应和电致变色材料 |
| 1.1.2 电致变色器件和其应用 |
| 1.1.3 电致变色薄膜主要性能参数 |
| 1.2 五氧化二钒电致变色材料研究进展 |
| 1.2.1 V_2O_5的基本性质 |
| 1.2.2 钒氧化物薄膜的制备方式 |
| 1.2.3 钒氧化物薄膜的改性方式 |
| 1.3 钒酸钠研究进展 |
| 1.3.1 钒酸钠晶体结构 |
| 1.3.2 充放电机制和电化学嵌锂性能 |
| 1.3.3 光学性能 |
| 1.4 本文的研究目的和内容 |
| 第2章 实验材料以及研究方法 |
| 2.1 实验药品和实验仪器 |
| 2.1.1 实验所需药品及其规格 |
| 2.1.2 实验所需的主要仪器及型号 |
| 2.2 实验步骤 |
| 2.2.1 Fex V_2O_5薄膜制备 |
| 2.2.2 钒酸钠纳米线薄膜制备 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 结构和形貌 |
| 2.3.2 薄膜电化学性能表征 |
| 2.3.3 UV-Vis透射光谱测试 |
| 第3章 Fe_(0.41)V_2O_5薄膜电致变色性能表征 |
| 3.1 结构组成分析 |
| 3.1.1 X射线衍射分析 |
| 3.1.2 扫描电子显微镜分析 |
| 3.1.3 X射线光电子能谱分析 |
| 3.2 电化学性能分析 |
| 3.2.1 循环伏安测试分析 |
| 3.2.2 计时电流测试分析 |
| 3.3 光学性能分析 |
| 3.3.1 UV-Vis光谱分析 |
| 3.3.2 薄膜变色机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 钒酸钠纳米线薄膜制备及性能表征 |
| 4.1 钒酸钠纳米线合成及薄膜的制备 |
| 4.1.1 钒酸钠纳米线制备及表征 |
| 4.1.2 喷雾干燥法薄膜制备最佳工艺参数分析 |
| 4.2 钒酸钠纳米线薄膜电化学性能分析 |
| 4.2.1 循环伏安测试分析 |
| 4.2.2 计时电流测试和电动力学分析 |
| 4.3 钒酸钠纳米线薄膜光学性能分析 |
| 4.3.1 UV-Vis光谱分析 |
| 4.3.2 光学带隙计算 |
| 4.3.3 薄膜变色机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间申请专利及发表论文情况 |
（4）超薄V2O5纳米片构筑柔性薄膜及其电致变色性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 柔性电致变色器件 |
| 1.2.1 概述 |
| 1.2.2 电致变色材料研究现状 |
| 1.2.3 柔性透明导电层研究现状 |
| 1.3 电致变色薄膜的制备方法 |
| 1.4 V_2O_5电致变色薄膜 |
| 1.4.1 V_2O_5纳米材料薄膜 |
| 1.4.2 金属元素掺杂V_2O_5薄膜 |
| 1.4.3 V_2O_5基复合薄膜 |
| 1.5 本论文研究的主要内容和意义 |
| 第2章 薄膜的制备与表征方法 |
| 2.1 实验药品/耗材及仪器 |
| 2.1.1 实验药品/耗材 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 柔性V_2O_5 NSs/GO薄膜的制备 |
| 2.2.1 液相剥离法制备超薄V_2O_5纳米片 |
| 2.2.2 转移法制备柔性V_2O_5纳米片薄膜 |
| 2.2.3 层层组装制备柔性V_2O_5 NSs/GO薄膜 |
| 2.3 柔性Mo-V_2O_5 NSs/GO薄膜的制备 |
| 2.3.1 固相烧结法制备Mo-V_2O_5 |
| 2.3.2 层层组装制备柔性Mo-V_2O_5 NSs/GO薄膜 |
| 2.4 薄膜的结构与形貌表征 |
| 2.4.1 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.4.2 激光共聚焦显微拉曼光谱仪(Raman) |
| 2.4.3 场发射扫描电子显微镜(FESEM) |
| 2.4.4 高分辨透射电子显微镜(HRTEM) |
| 2.4.5 X射线光电子能谱仪(XPS) |
| 2.4.6 原子力显微镜(AFM) |
| 2.4.7 椭圆偏振光谱仪(SE) |
| 2.5 电致变色性能测试 |
| 2.5.1 三电极测试系统 |
| 2.5.2 计时电流法(CA) |
| 2.5.3 循环伏安法(CV) |
| 2.5.4 紫外-可见分光光谱仪(UV-Vis) |
| 2.5.5 电化学交流阻抗谱(EIS) |
| 2.5.6 薄膜弯折性能 |
| 第3章 柔性V_2O_5纳米片基薄膜的研究 |
| 3.1 柔性V_2O_5纳米片薄膜的研究 |
| 3.1.1 超薄V_2O_5纳米片的表征 |
| 3.1.2 V_2O_5纳米片薄膜的表征 |
| 3.1.3 V_2O_5纳米片薄膜的电致变色性能研究 |
| 3.2 氧化石墨烯复合V_2O_5纳米片柔性薄膜的研究 |
| 3.2.1 V_2O_5 NSs/GO薄膜的表征 |
| 3.2.2 V_2O_5 NSs/GO薄膜的电致变色性能研究 |
| 3.2.3 V_2O_5 NSs/GO薄膜的弯折性能研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 柔性Mo-V_2O_5纳米片基薄膜的研究 |
| 4.1 Mo掺杂V_2O_5纳米片柔性薄膜的研究 |
| 4.1.1 Mo-V_2O_5纳米片薄膜的表征 |
| 4.1.2 Mo-V_2O_5纳米片薄膜的电致变色性能研究 |
| 4.2 氧化石墨烯复合Mo-V_2O_5纳米片柔性薄膜的研究 |
| 4.2.1 Mo-V_2O_5 NSs/GO薄膜的表征 |
| 4.2.2 Mo-V_2O_5 NSs/GO薄膜的电致变色性能研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间参与发表的论文 |
（5）二氧化锡/五氧化二钒复合电致变色材料与器件的制备及其性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电致变色材料概述 |
| 1.2.1 电致变色的研究意义 |
| 1.2.2 电致变色技术的发展历程 |
| 1.3 电致变色材料的分类 |
| 1.3.1 无机电致变色材料 |
| 1.3.2 有机电致变色材料 |
| 1.3.3 复合电致变色材料 |
| 1.4 五氧化二钒电致变色材料的研究进展 |
| 1.4.1 五氧化二钒材料的发展 |
| 1.4.2 五氧化二钒电致变色材料的变色机理 |
| 1.4.3 五氧化二钒材料的制备方法 |
| 1.5 电致变色材料和器件的性能指标 |
| 1.5.1 颜色和颜色对比度 |
| 1.5.2 着色效率 |
| 1.5.3 响应时间 |
| 1.5.4 循环寿命 |
| 1.6 目前电致变色材料和器件发展中存在的问题 |
| 1.7 选题依据和主要研究内容 |
| 第二章 实验仪器和方法 |
| 2.1 实验设备与化学试剂 |
| 2.1.1 仪器和设备 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 材料物相和结构表征 |
| 2.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.2.3 扫描电子显微分析(SEM) |
| 2.2.4 透射电子显微分析(TEM) |
| 2.3 材料的电化学性能测试 |
| 2.3.1 循环伏安测试(CV) |
| 2.3.2 计时电流测试(CA) |
| 2.3.3 电化学阻抗谱测试(EIS) |
| 2.4 材料的电致变色性能测试 |
| 第三章 二氧化锡/五氧化二钒复合电致变色薄膜的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SnO_2/V_2O_5 核壳结构复合电致变色薄膜的制备 |
| 3.3 SnO_2/V_2O_5 核壳结构复合薄膜的结构和形貌分析 |
| 3.4 SnO_2/V_2O_5 核壳结构复合薄膜的电化学和电致变色性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 全固态电致变色器件的设计与制备及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 全固态电致变色器件的制备 |
| 4.2.1 聚合物固态电解质的制备 |
| 4.2.2 器件电极的制备 |
| 4.2.3 器件的组装 |
| 4.3 器件材料的结构和形貌分析 |
| 4.4 全固态器件的电致变色性能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 本论文创新之处 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（6）基于氨氮废水处理的V2O5/Ti复合电极膜的制备及电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 氨氮废水来源及其排放标准 |
| 1.2 氨氮废水处理工艺研究进展 |
| 1.2.1 生物法 |
| 1.2.2 化学沉淀法 |
| 1.2.3 光催化氧化法 |
| 1.2.4 电催化法 |
| 1.2.5 其他方法 |
| 1.3 电催化膜反应器 |
| 1.4 V_2O_5薄膜研究进展 |
| 1.4.1 V_2O_5晶体结构 |
| 1.4.2 V_2O_5应用研究 |
| 1.4.3 V_2O_5薄膜制备技术 |
| 1.5 研究目的和内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验设计 |
| 2.1 实验原料与设备 |
| 2.2 材料制备及工艺路线 |
| 2.2.1 平板钛基膜预处理 |
| 2.2.2 溶胶凝胶法制备V_2O_5/Ti复合电极膜 |
| 2.2.3 磁控溅射法制备V_2O_5/Ti复合电极膜 |
| 2.2.4 电催化膜反应器(ECMR)设计 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 场发射扫描电子显微镜分析 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.3.4 椭偏仪 |
| 2.3.5 电化学性能分析 |
| 2.3.6 氨氮去除率测定 |
| 第三章 结果与讨论 |
| 3.1 溶胶凝胶法制备V_2O_5/Ti电极膜及其电催化性能研究 |
| 3.1.1 XRD和 XPS分析 |
| 3.1.2 电化学性能分析 |
| 3.1.3 电催化性能分析 |
| 3.2 磁控溅射法制备V_2O_5/Ti复合电极膜初探 |
| 3.2.1 结构分析 |
| 3.2.2 电化学性能分析 |
| 3.2.3 电催化性能分析 |
| 3.3 ECMR处理氨氮废水工艺优化研究 |
| 3.3.1 单因素影响考察 |
| 3.3.2 响应面优化实验 |
| 3.3.3 稳定性 |
| 3.3.4 氨氮去除率比较 |
| 3.4 氨氮降解机理分析 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 研究结论 |
| 4.2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）溶胶凝胶-磁控溅射法制备V2O5离子储存层结构与性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电致变色玻璃 |
| 1.1.1 电致变色玻璃概述 |
| 1.1.2 电致变色玻璃结构 |
| 1.1.3 电致变色玻璃工作原理 |
| 1.2 离子储存层材料的研究 |
| 1.2.1 普鲁士蓝(PB) |
| 1.2.2 NiO_x离子储存材料 |
| 1.2.3 IrO_2离子储存材料 |
| 1.2.4 V_2O_5离子储存材料 |
| 1.3 V_2O_5离子储存层研究进展 |
| 1.3.1 V_2O_5晶体结构 |
| 1.3.2 溶胶-凝胶法制备V_2O_5离子储存层 |
| 1.3.3 真空蒸镀法制备V_2O_5离子储存层 |
| 1.3.4 脉冲激光沉积法制备V_2O_5离子储存层 |
| 1.3.5 磁控溅射法制备V_2O_5离子储存层 |
| 1.4 研究目的和内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 实验设计 |
| 2.1 实验药品与实验仪器 |
| 2.2 磁控溅射法制备V_2O_5薄膜 |
| 2.2.1 不同溅射时间V_2O_5薄膜制备 |
| 2.2.2 不同退火时间V_2O_5薄膜制备 |
| 2.2.3 不同退火温度V_2O_5薄膜制备 |
| 2.3 溶胶凝胶法制备V_2O_5多孔膜 |
| 2.3.1 溶胶制备 |
| 2.3.2 V_2O_5多孔膜制备 |
| 2.3.3 复合法制备V_2O_5多层次薄膜 |
| 2.4 测试与表征 |
| 2.4.1 场发射扫描电子显微镜分析(FESEM) |
| 2.4.2 孔径、孔隙率及比表面积测试 |
| 2.4.3 电化学性能分析 |
| 2.4.4 紫外-可见漫反射光谱仪 |
| 2.4.5 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.6 椭偏仪 |
| 第三章 结果与讨论 |
| 3.1 磁控溅射法制备V_2O_5薄膜 |
| 3.1.1 溅射时间对V_2O_5薄膜的影响 |
| 3.1.2 退火温度对V_2O_5薄膜的影响 |
| 3.1.3 退火时间对V_2O_5薄膜的影响 |
| 3.2 溶胶凝胶法制备V_2O_5多孔膜 |
| 3.2.1 PEG添加量对V_2O_5多孔膜的影响 |
| 3.2.2 热处理温度对V_2O_5多孔膜的影响 |
| 3.2.3 薄膜层数对V_2O_5多孔膜的影响 |
| 3.2.4 基于响应面法V_2O_5多孔膜制备工艺参数优化 |
| 3.3 溶胶凝胶-磁控溅射复合法制备V_2O_5多层次薄膜 |
| 3.3.1 研究背景 |
| 3.3.2 V_2O_5多层次薄膜制备与性能研究 |
| 3.3.3 离子储存层Li~+传输动力学分析 |
| 第四章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（8）二氧化钒基多层薄膜的结构设计、可控制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 太阳光谱与智能窗 |
| 1.2.1 热传递与太阳光谱 |
| 1.2.2 智能窗种类及其原理 |
| 1.3 二氧化钒的结构及相变特性 |
| 1.3.1 二氧化钒及晶体结构 |
| 1.3.2 二氧化钒的能带结构 |
| 1.3.3 二氧化钒的半导体-金属相变机理 |
| 1.3.4 二氧化钒的相变影响因素 |
| 1.4 二氧化钒薄膜的制备 |
| 1.4.1 磁控溅射法 |
| 1.4.2 脉冲激光沉积法 |
| 1.4.3 原子层沉积法 |
| 1.5 二氧化钒材料的应用 |
| 1.5.1 二氧化钒与增透减反膜 |
| 1.5.2 二氧化钒复合结构薄膜 |
| 1.5.3 二氧化钒与表面等离子体共振 |
| 1.5.4 二氧化钒的稳定性能 |
| 1.5.5 二氧化钒的其他应用 |
| 1.6 选题依据及主要研究内容 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第2章 WO_3/VO_2/WO_3 多层膜结构的设计、制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 设计及实验部分 |
| 2.2.1 多层薄膜设计 |
| 2.2.2 多层薄膜制备 |
| 2.2.3 薄膜样品表征 |
| 2.3 研究结果与讨论 |
| 2.3.1 VO_2-WO_3 薄膜的微观结构及形貌 |
| 2.3.2 VO_2-WO_3 薄膜的光学性能 |
| 2.3.3 VO_2-WO_3 薄膜的耐候稳定性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 V_2O_3/VO_2 双层膜结构的制备及光学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 V_2O_3/VO_2 结构的设计与制备 |
| 3.2.1 V_2O_3/VO_2 薄膜结构设计 |
| 3.2.2 V_2O_3/VO_2 薄膜的制备 |
| 3.2.3 V_2O_3/VO_2 薄膜的表征 |
| 3.3 研究结果与讨论 |
| 3.3.1 V_2O_3/VO_2 薄膜微观结构与形貌 |
| 3.3.2 V_2O_3/VO_2 薄膜光学及相变特性 |
| 3.3.3 V_2O_3/VO_2 薄膜耐候稳定性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SiN_x-VO_2 复合多层薄膜的结构设计,制备及其光学性能、疲劳性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SiN_x-VO_2 多层薄膜的设计与制备 |
| 4.2.1 SiN_x-VO_2 多层薄膜结构设计 |
| 4.2.2 SiN_x-VO_2 多层薄膜光学特性模拟 |
| 4.2.3 SiN_x-VO_2 多层薄膜的制备 |
| 4.2.4 SiN_x-VO_2 多层薄膜表征 |
| 4.3 研究结果与讨论 |
| 4.3.1 SiN_x-VO_2 多层薄膜微观结构 |
| 4.3.2 SiN_x-VO_2 多层薄膜光学特性 |
| 4.3.3 SiN_x-VO_2 薄膜相变疲劳特性及失效机理 |
| 4.3.4 SiN_x-VO_2 多层薄膜耐候稳定性 |
| 4.3.5 SiN_x-VO_2 多层薄膜节能实效与功能化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 VO_2基纳米多孔结构薄膜的制备,性能研究及机理探索 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 VO_2 多孔结构薄膜的设计与制备 |
| 5.2.1 PTFE-VO_2 复合薄膜的制备 |
| 5.2.2 VO_2 多孔结构薄膜的表征 |
| 5.3 研究结果与讨论 |
| 5.3.1 VO_2 复合薄膜的微观结构与形貌 |
| 5.3.2 VO_2 多孔薄膜的成膜机理 |
| 5.3.3 VO_2 多孔薄膜的LSPR效应与光学特性 |
| 5.3.4 VO_2 多孔薄膜的理论模型 |
| 5.3.5 VO_2 多孔薄膜的应用拓展 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 VO_2基薄膜的表面酸刻蚀改性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 VO_2 薄膜的制备及酸刻蚀过程 |
| 6.2.1 VO_2 薄膜的制备 |
| 6.2.2 VO_2 薄膜酸刻蚀流程 |
| 6.2.3 酸刻蚀VO_2薄膜的表征 |
| 6.3 研究结果与讨论 |
| 6.3.1 酸刻蚀VO_2薄膜微观结构与形貌 |
| 6.3.2 酸刻蚀VO_2薄膜的光学特性 |
| 6.3.3 酸刻蚀VO_2薄膜的相变特性 |
| 6.3.4 VO_2 薄膜刻蚀机理 |
| 6.3.5 VO_2 薄膜的模型模拟 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 全文总结及展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读博士学位期间发表学术论文与研究成果 |
（9）V2O5/金刚石膜系多波段激光致盲防护基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光致盲防护技术背景 |
| 1.3 V_2O_5薄膜在激光防护中的应用研究 |
| 1.4 激光致盲防护窗口衬底材料 |
| 1.5 研究意义和研究内容 |
| 第二章 基于V_2O_5相变特性的多波段激光防护膜系设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 V_2O_5结构性质和相变特性 |
| 2.2.1 V_2O_5晶体结构及性质 |
| 2.2.2 V_2O_5相变特性 |
| 2.3 V_2O_5光学性质的第一性原理计算 |
| 2.3.1 基于密度泛函理论的第一性原理 |
| 2.3.2 V_2O_5光学性质计算 |
| 2.4 多波段激光致盲防护膜系设计 |
| 2.4.1 膜系设计要求 |
| 2.4.2 干涉截止滤光膜理论计算 |
| 2.4.3 光学薄膜材料选择 |
| 2.4.4 膜系设计及优化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 V_2O_5薄膜制备及退火试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 反应磁控溅射原理 |
| 3.3 V_2O_5薄膜制备试验研究 |
| 3.3.1 制备试验方案设计 |
| 3.3.2 薄膜制备试验 |
| 3.3.3 薄膜表面粗糙度分析 |
| 3.3.4 薄膜结晶度分析 |
| 3.3.5 薄膜制备工艺研究 |
| 3.4 V_2O_5薄膜退火试验研究 |
| 3.4.1 退火试验方案设计 |
| 3.4.2 薄膜退火试验 |
| 3.4.3 薄膜表面粗糙度分析 |
| 3.4.4 薄膜透射率分析 |
| 3.4.5 薄膜退火工艺研究 |
| 3.5 V_2O_5薄膜光学性能测试 |
| 3.5.1 折射率与消光系数 |
| 3.5.2 薄膜透射光谱 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 激光致盲防护膜系制备试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 磁控溅射法制备ZnS薄膜试验研究 |
| 4.2.1 制备试验方案设计 |
| 4.2.2 薄膜制备试验 |
| 4.2.3 薄膜透射率分析 |
| 4.2.4 薄膜制备质量分析 |
| 4.3 磁控溅射法制备YbF_3薄膜试验研究 |
| 4.3.1 制备试验方案设计 |
| 4.3.2 薄膜制备试验 |
| 4.3.3 薄膜透射率分析 |
| 4.3.4 薄膜制备质量分析 |
| 4.4 多层防护膜系制备试验研究 |
| 4.4.1 多层防护膜系制备 |
| 4.4.2 多层防护膜系表面形貌及粗糙度 |
| 4.4.3 多层防护膜系厚度 |
| 4.4.4 多层防护膜系透射光谱 |
| 4.4.5 多层防护膜系开关特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）VO2薄膜的制备及其相变性能提高的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 VO_2 的结构与相变性质 |
| 1.1.1 VO_2 相变的晶体结构变化 |
| 1.1.2 VO_2 相变的能带结构变化 |
| 1.1.3 VO_2 相变过程中物理性质的变化 |
| 1.2 二氧化钒的应用 |
| 1.2.1 激光防护 |
| 1.2.2 存储器 |
| 1.2.3 智能窗 |
| 1.2.4 THz开关 |
| 1.3 VO_2 的电学相变参数 |
| 1.3.1 相变幅度 |
| 1.3.2 相变温度 |
| 1.3.3 回线宽度 |
| 1.4 二氧化钒的调控手段 |
| 1.4.1 元素掺杂 |
| 1.4.2 调节应力 |
| 1.4.3 控制颗粒大小 |
| 1.5 金属钒薄膜氧化法制备VO_2 薄膜研究现状 |
| 1.6 本课题研究目的与内容 |
| 第2章 二氧化钒的制备方法及分析手段 |
| 2.1 常见二氧化钒薄膜制备方法 |
| 2.1.1 溶胶凝胶法 |
| 2.1.2 脉冲激光沉积 |
| 2.1.3 分子束外延 |
| 2.1.4 磁控溅射法 |
| 2.2 实验设备介绍 |
| 2.2.1 对靶磁控溅射镀膜机 |
| 2.2.2 高温管式炉 |
| 2.2.3 快速退火炉 |
| 2.3 测试分析手段 |
| 2.3.1 场发射扫描电子显微镜 |
| 2.3.2 X射线衍射仪 |
| 2.3.3 四探针测量仪 |
| 2.3.4 原子力显微镜 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱 |
| 第3章 钒金属薄膜初始状态对二氧化钒相变性能影响的研究 |
| 3.1 溅射功率调控金属钒薄膜的快速热氧化过程的研究 |
| 3.1.1 实验方案 |
| 3.1.2 溅射功率对金属钒薄膜微结构的影响 |
| 3.1.3 氧化钒的结晶结构和表面形貌 |
| 3.1.4 氧化钒薄膜的电学相变特性 |
| 3.2 管式炉退火时间调控金属钒薄膜对VO_2 相变性能影响的研究 |
| 3.2.1 实验方案 |
| 3.2.2 管式炉退火时间对金属钒颗粒尺寸的影响 |
| 3.2.3 氧化钒薄膜的电学相变特性 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 利用管式炉退火提高二氧化钒薄膜的相变性能 |
| 4.1 实验方案 |
| 4.2 二氧化钒成分及结构分析 |
| 4.2.1 X射线光电子能谱分析 |
| 4.2.2 X射线衍射仪图谱 |
| 4.3 二氧化钒薄膜的表面及断面形貌 |
| 4.4 二氧化钒薄膜电学相变性能分析 |
| 4.5 二氧化钒相变性能改善机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 实验总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、热处理对V_2O_5薄膜的结构及光学性能的影响（论文参考文献）
- [1]V2O5薄膜的改性与光致变色行为研究[D]. 王艺. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]氧化钒中钒价态与缺陷调控及金属—绝缘体转变过程研究[D]. 黄田田. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2020(03)
- [3]离子掺杂钒氧化物薄膜电致变色性能研究[D]. 李鑫. 武汉理工大学, 2020(08)
- [4]超薄V2O5纳米片构筑柔性薄膜及其电致变色性能研究[D]. 秦凯燕. 武汉理工大学, 2020(08)
- [5]二氧化锡/五氧化二钒复合电致变色材料与器件的制备及其性能[D]. 赵根锋. 浙江大学, 2020(07)
- [6]基于氨氮废水处理的V2O5/Ti复合电极膜的制备及电催化性能研究[D]. 许佳欣. 天津工业大学, 2020(01)
- [7]溶胶凝胶-磁控溅射法制备V2O5离子储存层结构与性能的研究[D]. 刘鉴宁. 天津工业大学, 2019(02)
- [8]二氧化钒基多层薄膜的结构设计、可控制备及性能研究[D]. 龙世伟. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2019(03)
- [9]V2O5/金刚石膜系多波段激光致盲防护基础研究[D]. 张盛. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [10]VO2薄膜的制备及其相变性能提高的研究[D]. 赵一瑞. 天津大学, 2018(06)