三氧化钨光致变色性能的研究进展到哪一步了？这个问题暂且放一边，我们先来了解一些三氧化钨光致变色性能的基本信息。你可能知道的是，三氧化钨是一种优异的光致变色材料，其在紫外光照射下会变成蓝色。而，何为光致变色？光致变色是指化合物A在受到波长为λ1的光照时，可通过特定的化学方应生成结构和光谱性能不同的产物B，而在波长为λ2的光照或热的作用下，B又可逆生成化合物A的现象。这一过程的基本特征为：
1.A、B在一定条件下都能稳定存在，且颜色视差显著不同；
2.A、B之间的变化是可逆的。
三氧化钨会变蓝色是由于W(Ⅴ)价带中电子向W(Ⅶ)导带跃迁的结果。目前，被广泛应用于解释光致变色现象的是于1975年被提出的双电荷注入/抽出模型。
该模型指出：三氧化钨受紫外线照射后，价带中电子被激发到导带中，在价带中留下空穴，光生电子被W(Ⅵ)俘获，生成W(Ⅴ)，同时光生空穴氧化薄膜内部或表面的还原物质，如水等，生成H+，注入薄膜内部，与被还原的氧化物结合生成蓝色的钨青铜HxWO3。
近些年，粉体和薄膜是有关三氧化钨光致变色性能的研究的主要方向。例如，有以钨酸钠为反应原料，利用水热合成法，在较宽的pH值范围（0.5-4.5）内，制得有较高稳定性、粒径较小的介稳态三氧化钨超微粉体。
其中，在pH约为0.5的条件下合成的钨青铜样品经350W高压汞灯照射10min后，颜色由淡蓝色变成深蓝色。当样品在95℃加热30min后，深蓝色的粉体会被空气中的氧气氧化，恢复为原色，呈现较好可逆性。经XPS测试证实六方三氧化钨中有少量变价钨（W5+）存在，得到变色是由W5+和W6+相互转化产生。
还有以钨酸钠为钨源，盐酸调节pH值，甲醛有机诱导水热合成制得分散性较好的纳米三氧化钨粉体。在3W紫外灯照射下，未加甲醛的三氧化钨粉体色差值小于2，而甲醛诱导的三氧化钨纳米粉体色差值为20，可知甲醛诱导作用显著提高了三氧化钨粉体的光致变色性能。
据分析，甲醛诱导合成的三氧化钨粉体的纳米尺寸小于紫外线波长，量子尺寸效应显著，三氧化钨受光激发出的电子由价带向导带跃迁更容易；较大的比表面积有较高的反应活性和对激发光较强的吸收能力。
pH值较小时，多钨酸根离子同样有光致变色效果。因而，有研究人员从这个角度入手，选择水溶性高聚物聚丙烯酸（PAA）作为载体和成膜剂，添加适量的丙三醇作为保湿剂，制备了Na2WO4-PAA-Glycerol复合膜。
该膜受太阳光照后，颜色在10s后开始变色，10min后变至最深，置于暗处则褪至无色或浅蓝色，时间小于2min，显示出良好的变色相应速度和变色可逆性。
这是由于膜中含水，利于电子供体羧酸根、小分子氧化产物、氧气的扩散，因而变色与褪色速度均较快。针对实验结果，研究人员推测变色机理源于W(Ⅴ)与W(Ⅵ)的可逆变化。这很好地符合了双电荷注入/抽出模型。
综上，纳米尺寸的三氧化钨粉体和Na2WO4-PAA-Glycerol复合膜的效果较好，而三氧化钨超微粉体的光致变色条件较为苛刻（350W的高压汞灯）。这是由于光致变色过程中物质迁移更容易进行。物质迁移包含电子的跃迁，电子供体、氧化产物、氧化剂的扩散等。所以，有研究人员认为，改进三氧化钨光致变色性能的一个方向为——使物质迁移更容易进行。
