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祝贺王宝顺博士的论文被Nano Letters接收发表时间：2022-04-24 14:41 近日，本课题组研究论文《A Facile Strategy to Construct Au@VxO2x+1 Nanoflowers as a Multi-ColorElectrochromic Material for Adaptive Camouflage》被ACS旗下纳米材料类顶级期刊《Nano Letters》接收。论文第一作者为本课题组博士后王宝顺，通讯作者为清华大学化工系张如范副教授，共同一作为组内联培硕士生黄娅。 电致变色材料，是指材料的光学属性（透过率、反射率和吸收率等）在外加电压作用下能发生稳定、可逆的变化，在外观上表现为颜色及透过率变化的一类功能材料。过渡金属氧化物电致变色材料因具有光学对比度高、记忆效果好和优异的环境耐候性能，已经成为电致变色材料中研究最广泛的一类。电致变色材料的颜色调控能力是其作为反射型电致变色器件的重要基础，尤其是在电子显示和适应性伪装等领域，然而，现有的过渡金属氧化物电致变色材料大部分只存在着色和透明两种状态，颜色调控能力较单一，严重限制了其进一步应用。开发具有多色彩调控功能的过渡金属氧化物电致变色材料具有重要的研究意义和应用价值。 近年来，针对过渡金属氧化物电致变色材料颜色单一的问题，国内外诸多研究者们做了大量的研究与应用工作，取得了积极的进展。然而，过渡金属氧化物电致变色材料依然存在着一些亟待解决的突出问题：一是非器件的单一过渡金属氧化物电致变色材料颜色种类依然较少；二是多色彩电致变色材料制备工艺相对复杂，实际应用受到较大限制。因此，迫切需要开发一种工艺简单、易于推广的制备多色彩过渡金属氧化物电致变色材料的新方法。 在此背景下，本文基于电致变色机理首次提出一种实现过渡金属氧化物多色彩电致变色性能的新方案，即通过精确调控实验条件，合成了包含V4+和V5+的双价态VxO2x+1（x>2）过渡金属氧化物，并通过原位还原实现了Au纳米颗粒的均匀修饰，得到了纳米花状结构的Au/VxO2x+1（x>2）。在双价态的协同作用下该材料在小于1.5V下实现了灰色、蓝色、绿色、黄色、橘红色五种色彩变化的优异电致变色性能。这一结果是目前非器件的单一过渡金属氧化物电致变色材料实现颜色种类最丰富的，并且该电致变色材料还拥有优良的循环稳定性能（2000次循环后性能可维持到最初的95%）。此外，该电致变色材料的不同变色状态和多种自然场景高度相似，具有显著的主动适应性伪装特性，具有重要的应用潜力和价值。
图1.Au/ VxO2x+1（x>2）的制备过程及微观结构表征
图2.Au/ VxO2x+1（x>2）晶体结构及价键结构表征
图3.Au/ VxO2x+1（x>2）双价态特性表征
图4.Au/ VxO2x+1（x>2）电致变色性能及电化学性能表征
图5.Au/ VxO2x+1（x>2）电致变色过程、图案化设计及适应性伪装应用展示 该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划的支持。《Nano Letters》是ACS旗下的综合性期刊，专注于发表纳米领域顶级研究成果。该期刊创刊于2001年，2021年的影响因子为11.189。 |
