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电致变色是材料在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象,被广泛研究的无机电致变色材料三氧化钨(WO3)和有机电致变色材料聚苯胺(PANI)均有不足,而性能互补的电致变色复合材料PANI/WO3可以克服了单一材料的缺点。本文采用化学法和电化学法分别制备了WO3、PANI和PANI/WO3复合薄膜,并对三者的电化学性质和表面形貌等进行了比较和分析。首先采用溶胶-凝胶法制备WO3电致变色薄膜,讨论了热处理温度对其变色特性和结构的影响。综合循环伏安曲线的封闭面积和薄膜与基底的结合能力,得到300℃处理的WO3薄膜的性能较好,此条件制备的WO3薄膜变色效率达到了30.13cm2/C;X-ray衍射(XRD)谱图的结果显示,300℃处理的WO3薄膜较室温(R.T.)和低温焙烧的样品有较高的结晶度。扫描电子显微镜(SEM)的结果显示300℃处理后的样品表面有明显的雪花状晶体。然后通过循环伏安法(CV)研究PANI薄膜的生长动力学,并用CV法、计时电流法(CA)、透射光谱法和SEM测试了PANI薄膜的电化学性能和表面形貌。完全CV法整个循环伏安过程中电荷密度值连续增加,电荷密度随循环次数是一条连续变化的平滑曲线,且第11-20圈区间内PANI生长速度最快。按照完全CV法的研究思路,分段CV法结果显示在50 mV/s、20圈条件下制备的PANI生长速度最快。研究扫描速度对制备PANI薄膜的影响,在20mV/s、20圈条件下制备的样品电荷密度随循环次数构成直线的斜率最高为0.225,证明在此条件制备的PANI生长速度最快。在20mV/s、20圈条件下制备PANI薄膜的氧化还原可逆性高,且其电致变色效率高于其它速率下沉积的的PANI薄膜,值为24.6cm2/C,SEM结果表明此条件制备的PANI薄膜具备“鱼网”三维结构,有利于离子和电子注入和抽出,从而有利于其电致变色。最后,通过溶胶-凝胶法和CV法制备了PANI/WO3复合薄膜。复合膜的CV图在阴极和阳极均有成对的氧化还原峰,从理论上证明了其双重电致变色的性质;复合膜分别在-0.5V、-0.1V、0.2V、0.4V和0.8V有浅蓝色、无色、黄色、绿色和深蓝色等不同的颜色变化,实验上证实了其具有双重电致变色的性质;并且复合膜的氧化还原可逆性优于单个的PANI薄膜。复合膜的变色效率为64.4cm2/C,比WO3和PANI薄膜的变色效率分别提高了1.14倍和1.62倍。复合膜的SEM图显示,PANI均匀的生长在WO3表面,纳米纤维结构排列整齐,孔道多且均匀。复合膜较WO3薄膜和PANI薄膜具有更为均匀的结果,是因为WO3和PANI分别是电子的施主-受主体,具有一种协同作用,有利于其变色。