利用TiO2制造透明光致變色材料既經濟又環保。然而，由于電子-空穴對的快速復合和較差的有機-無機相容性，這仍然帶來了挑戰。氧空位在維持空穴清除的犧牲電子供體方面起著至關重要的作用，在提高光致變色性能方面顯示出巨大潛力。在此，考慮到晶格氧釋放受電荷中性和氧原子配位環境的影響，浙江大學張興旺、Yu Chunlin將Rb摻雜和晶格應變應用于協同工程調控氧空位。此外，使用復合硅氧烷對顆粒表面進行改性，以確保單分散性并增強有機-無機相容性。
本文要點：
1) 結構分析和理論計算表明，Rb摻雜和外延應變協同降低了氧空位形成能，促進了二甘醇（DEG）在TiO2表面的化學吸附以清除空穴。設計添加DEG的Rb-TiO2/TB-CS（TB表示額外的鈦丁醇，CS表示復合硅氧烷）納米分散體在650 nm處表現出超過90%的光學調制幅度，在60秒內快速響應，顏色切換（50個周期）具有穩定的可逆性。
2) 此外，利用Rb-TiO2/TB-CS和DEG配體作為響應材料，可以制備透明的光致變色聚丙烯酸酯基雜化薄膜、聚乙烯醇基水凝膠和羥乙基纖維素基可重寫紙，展示了其在各種應用中的巨大潛力。
Xiangyu Tian et.al Rb Doping and Lattice Strain Synergistically Engineering Oxygen Vacancies in TiO2 for Stable High-Contrast Photoreversible Color Switching Adv. Energy Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202423514
https://doi.org/10.1002/adfm.202423514
