合肥研究院在二氧化釩熱致相變納米材料研究中取得進(jìn)展

　　近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所納米室研究員李廣海課題組研究人員在M相VO2(VO2(M))熱致相變納米材料研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究工作以背封面論文形式發(fā)表在《歐洲化學(xué)》(Chem. A Euro. J. 22 (2016) 17627)上，并獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利一件(ZL201310384430.3)。

　　VO2(M) 納米材料具有可逆的金屬-半導(dǎo)體相變，由于相變前后材料的光學(xué)和電學(xué)性能發(fā)生突變，使其在光電器件、紅外探測(cè)和智能窗等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。因此發(fā)展低成本可控制備技術(shù)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)VO2(M)納米材料的產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用都具有重要意義。

　　李廣海課題組博士吳昊發(fā)展了一種利用陽(yáng)極氧化金屬釩直接制備高品質(zhì)非晶VO2膠體的方法，所獲得的膠體不僅分散性好、成膜性能佳，而且具有很高的抗氧化能力。借助空氣中低溫快速熱處理可以將非晶VO2膠體直接轉(zhuǎn)變?yōu)閂O2(M) 納米顆粒。所制備的VO2(M) 納米顆粒膜具有良好的熱致變色和熱敏電阻特性，相變前后電導(dǎo)率變化達(dá)到5×104量級(jí)，太陽(yáng)光積分透過(guò)率和可見(jiàn)光積分透過(guò)率分別可達(dá)9.4%和40.7%。值得一提的是將所制備的非晶VO2膠體噴涂在預(yù)加熱玻璃上可以直接制備VO2(M)熱致變色薄膜，為VO2(M) 的規(guī)模制備和實(shí)際應(yīng)用奠定了一定的材料基礎(chǔ)。

　　該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51372250和51402304）的資助。

　　論文發(fā)表背封面圖

　　左：不同厚度VO2(M)納米顆粒膜的透射譜：(1) 160 (2) 230 和 (3) 420 nm。右：VO2(M)納米顆粒膜方塊電阻-溫度關(guān)系曲線。