[发明专利]一种高稳定可调透光率的环境监控窗

说明书

技术领域

本发明涉及监控领域，具体涉及一种高稳定可调透光率的环境监控窗。

背景技术

环境监控是环境保护及管理工作的重要基础，随着经济的快速发展，越来越多的人开始 关心所处环境质量的好坏，要求环境保护及管理工作的效率提高、质量提高、加大透明度。 现在通过信息化技术的应用，改变传统环境监测手段，运用新的通讯网络技术对污染源及环 境质量实施长期、连续、有效监测，科学准确、全面高效地监测、管理所辖区域的环境状况， 使环保部门的环境管理工作达到监测科学、管理高效、执法公正的新境界。

在这样的背景下，简单的数据监控已经不能完全满足用户的需求，通过数据结合监控图 像的新方式会给环境监控领域带来巨大便利。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的上述不足之处而提供一种高稳定可调透光率的环境 监控窗。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种高稳定可调透光率的环境监控窗，该环境监控窗安装有电致变色器件， 通过调节电致变色器件的电流大小，利用电致变色的原理实现该环境监控窗的透光率调节， 并且可以实现透光率的连续调节，方便使用者查看，该电致变色器件采用固态互补型结构， 电致变色材料分别为氧化钨和氧化镍材料，通过结构以及材料制备工艺的优化，提高了器件 的灵敏度及着色效率，变色与褪色速率快，使得该环境监控窗在着色态光透过率大大减小， 并且增大了透光率的调节范围，实现监控过程的连续快速可调功能，且使用简单、方便，利 于工业化生产。

所述环境监控窗上安装有电致变色器件，此外还设置有与电致变色器件串联的电源模块 和控制模块；该电源模块提供电致变色器件的工作电源；该控制模块通过调节电路中电流大 小，以达到控制电致变色器件透光率的目的；所述电致变色器件采用固态互补型电致变色器 件结构，电致变色材料分别为氧化钨和氧化镍材料；所述电致变色器件沿厚度方向从上到下 依次由以下薄膜构成：ITO玻璃基底(1)、WO₃多孔薄膜(2)、MnO₂辣根过氧化物酶薄膜 (7)、WO₃纳米线薄膜(3)、固态电解质(4)、Au纳米粒子薄膜(5)、NiO多孔薄膜(6) 以及ITO玻璃基底(1)；所述Au纳米粒子薄膜厚度为3nm。

优选地，所述电致变色器件的制备方法如下：

步骤一，制备电致变色层WO₃纳米薄膜：a)首先，取一定尺寸ITO玻璃基底(1)，经 过丙酮、乙醇、去离子水超声清洗，放入磁控溅射仪中，在本底真空低于1.5×10^-3Pa、溅射 电流为1.8A条件下，磁控溅射时间20min，得到900nm的W膜；b)然后，以镀有W膜的 ITO玻璃为阳极，铂片为阴极，在0.2wt.％的NaF溶液中进行阳极氧化处理，电压为50V， 时间为30min，阳极氧化处理后用去离子水清洗，得到具有多孔结构的W膜；c)在经过阳 极氧化处理的ITO玻璃表面磁控溅射一层5nm的Ni膜作催化剂，将该ITO玻璃放入CVD 管式炉中，在氩气和氢气作用下，400℃保温4h，生长WO₃纳米线薄膜(3)，同时多孔W 膜被氧化为WO₃多孔薄膜(2)；

步骤二，制备MnO₂辣根过氧化物酶薄膜(7)：将层状MnO₂分散在四甲基氢氧化铵的 水溶液中，于室温下搅拌后离心，得到的上清液为MnO₂纳米片溶胶；将等体积的MnO₂纳 米片溶胶与HRP溶液5g/L的辣根过氧化物酶基溶液充分混匀后，用微量加样器将10μLMnO₂纳米片溶胶与HRP混合溶液滴加于WO₃多孔薄膜表面，干燥后即在WO₃多孔薄膜表面得到 MnO₂辣根过氧化物酶薄膜(7)；