Коллектив химиков и
физиков из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН,
Российского химико-технологического университета имени Д.И. Менделеева и Московского
физико-технического института провел исследование, посвящённое применению новых
комплексов металлов для получения слоистых тонкоплёночных наноструктур,
состоящих из прозрачных электродов из оксида индия, допированного оловом, и слоя
оксида ванадия, перспективных для применения в качестве электрохромных
компонентов «умных» окон. Работа опубликована в журнале Colloid and Interface Science Communications.
«Умные» окна (также
именуемые «умными» стёклами) позволяют регулировать освещенность помещений за
счет контролируемого изменения своих оптических свойств в видимой области спектра.
Такие «умные» устройства могут быть основаны на ряде физико-химических явлений,
из которых наиболее часто используемый – это электрохромизм, т.е. эффект изменения
цвета и прозрачности материала под действием электрического тока. Подобные
устройства состоят из нескольких функциональных слоев различного состава. Например,
помимо непосредственно электрохромного материала, в них входит прозрачный
проводящий оксидный слой, который и обеспечивает подвод напряжения к
электрохромному слою.
Коллектив российских ученых предложил технологию получения электрохромных
устройств, основанную на применении в качестве прекурсоров новых
координационных соединений металлов.
«Целью работы было
получить двухслойную планарную
структуру, состоящую из слоя прозрачного электрода (оксид индия, допированный
оловом) с нанесенным поверх него слоем оксида ванадия. Такие покрытия являются
перспективными для применения в «умных» окнах. Оксид ванадия в качестве
активного электрохромного материала способен менять окраску от практически
бесцветной до зеленой и синей, регулируя пропускание инфракрасного и видимого
излучения.
Впервые для получения
такой структуры были применены новые координационные соединения (алкоксоацетилацетонаты
индия и ванадия). Мы направленным образом изменяли их состав, добиваясь нужной реакционной
способности. Для нанесения оксидных покрытий используются растворы этих соединений.
При этом важна вязкость данных растворов, которая сильно зависит и от структуры
комплексов», – прокомментировал исследование аспирант Лаборатории химии легких
элементов и кластеров ИОНХ РАН Филипп Горобцов.
«Нами были изучены функциональные
свойства полученных двухслойных структур, - продолжил Филипп. - Проведена
оценка электрофизических свойств, которые признаны подходящими для применения в
электрохромных устройствах».
Авторы полагают, что полученные
координационные соединения индия и ванадия можно в дальнейшем использовать в качестве
компонентов функциональных чернил для формирования наноструктурированных пленок
оксидов металлов с помощью печатных технологий, которые являются перспективными
с точки зрения получения покрытий сложного состава и геометрии, в том числе
миниатюрных.
Работа поддержана
грантом Российского фонда фундаментальных исследований (№20-33-90136).
Источник: Gorobtsov Ph.Yu., Fisenko N.A., Solovey V.R., Simonenko N.P., Simonenko
E.P., Volkov I.A., Sevastyanov V.G., Kuznetsov N.T. Microstructure and local
electrophysical properties of sol-gel derived (In2O3-10%SnO2)/V2O5
films // Colloid and Interface Science Communications. 2021. DOI: 10.1016/j.colcom.2021.100452.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215038221000923?via%3Dihub
