[发明专利]三氧化钨/聚苯胺核壳纳米线阵列变色薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种三氧化钨/聚苯胺核壳纳米线阵列变色薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将白钨酸溶于过氧化氢水溶液，加水配制成含钨浓度为1～5mol/L的过氧化钨酸溶液；

2）将步骤1）中的过氧化钨酸溶液涂在清洁干净的导电基底的导电面上，得到覆盖有晶种层的导电基底；

3）将钨盐溶于醇中，形成前躯体溶液，将步骤2）中的覆盖有晶种层的导电基底固定于反应釜中，将前躯体溶液加入反应釜中，在150℃～250℃反应8h～16h，取出后再在300℃～450℃热处理1h～3h，得到三氧化钨纳米线阵列；

4）将苯胺与稀硫酸混合，形成用于制备聚苯胺的电解液；

5）将步骤3）中的氧化钨纳米线阵列为工作电极、Ag/AgCl电极为参比电极以及铂片电极为对电极，采用步骤4）中用于制备聚苯胺的电解液，在电化学工作站上用循环伏安的方法电聚合聚苯胺，得到三氧化钨/聚苯胺核壳纳米线阵列变色薄膜。

2.根据权利要求1所述的三氧化钨/聚苯胺核壳纳米线阵列变色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述的白钨酸的制备包括：将盐酸与钨酸钠水溶液混合，反应后产生沉淀，过滤后得到的沉淀即为白钨酸。

3.根据权利要求2所述的三氧化钨/聚苯胺核壳纳米线阵列变色薄膜的制备方法，其特征在于，将盐酸与钨酸钠水溶液混合为：向钨酸钠水溶液中滴加盐酸，直至不产生沉淀为止；

所述的盐酸的浓度为3～12mol/L；

所述的钨酸钠水溶液中钨酸钠的浓度为0.5～2mol/L。

4.根据权利要求1所述的三氧化钨/聚苯胺核壳纳米线阵列变色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述的过氧化氢水溶液中过氧化氢的质量百分数为20%～40%。

5.根据权利要求1所述的三氧化钨/聚苯胺核壳纳米线阵列变色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述的白钨酸与过氧化氢水溶液中过氧化氢的摩尔比为1：2～5。

6.根据权利要求1所述的三氧化钨/聚苯胺核壳纳米线阵列变色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2）中，步骤1）中的过氧化钨酸溶液分3～5次涂在清洁干净的导电基底的导电面上，每次用旋涂仪以2000～4000r/min的速度旋涂20s～40s，每次涂完后均需在200℃～400℃保温5～15min。

7.根据权利要求1所述的三氧化钨/聚苯胺核壳纳米线阵列变色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述的钨盐为六羰基钨、氯化钨、过氧化钨酸中的一种或多种；

所述的醇为无水乙醇；

所述的前躯体溶液中钨盐的浓度为0.001～0.05mol/L。

8.根据权利要求1所述的三氧化钨/聚苯胺核壳纳米线阵列变色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤4）中，将苯胺与稀硫酸混合为：向稀硫酸溶液中滴加苯胺；

所述的稀硫酸的浓度为0.1～1.0mol/L；

所述的用于制备聚苯胺的电解液中苯胺的浓度为0.001～1mol/L。

9.根据权利要求1所述的三氧化钨/聚苯胺核壳纳米线阵列变色薄膜的制备方法，其特征在于，步骤5）中，循环伏安的电压区间为-0.2～1.3V，扫描速率为10～100mV/s，循环次数为2～20次。

10.根据权利要求1～9任一项所述的制备方法制备的三氧化钨/聚苯胺核壳纳米线阵列变色薄膜，其特征在于，厚度为0.5～1.5μm，以三氧化钨纳米线阵列作为核，聚苯胺为壳，具有竖直排列的核壳纳米线阵列形貌。