鎢系氧化物的水熱制備及其在透明隔熱涂層領(lǐng)域的應(yīng)用.pdf

1、合理調(diào)控進(jìn)入建筑內(nèi)部的太陽(yáng)能量可以有效降低建筑的空調(diào)能耗、減少由使用空調(diào)產(chǎn)生的二氧化碳排放。透明隔熱材料可以在保持可見光采光和視覺通透的前提下，遮蔽近紅外光（波長(zhǎng)范圍780-2500nm）的輻射，從而減少太陽(yáng)能的攝入，適用于夏熱地區(qū)的建筑玻璃節(jié)能改造。目前常用的具有透明隔熱特性的無機(jī)材料主要集中于透明導(dǎo)電氧化物，如氧化錫銻（ATO）和氧化銦錫(ITO)等，但ATO、ITO材料中均含有銻、銦等有毒元素，并且銦元素是一種稀有貴金屬元素，它的

2、儲(chǔ)量匱乏，成本高昂。含有混合價(jià)態(tài)鎢離子的鎢氧化合物(WO3-x)和鎢青銅(MxWO3)材料具有較好的透明隔熱特性，且價(jià)格低廉，不含毒性元素，有望替代ATO、ITO材料。
　　本文以透明隔熱特性為中心，以鎢系氧化物的水熱制備為研究對(duì)象，探討了主要水熱工藝參數(shù)（水熱反應(yīng)溫度、還原劑的添加量）對(duì)產(chǎn)物成分、微觀結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響。使用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)以及熱重分析(TG)和紅外分析

3、(FT-IR)等測(cè)試手段對(duì)樣品的晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌進(jìn)行了表征。利用紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)測(cè)量了樣品的光學(xué)性能。本研究的主要成果如下:
　　(1)通過單因素實(shí)驗(yàn)，研究了水熱溫度對(duì)產(chǎn)物物相、微結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明100℃條件下制備的樣品為沿[001]方向（c軸）生長(zhǎng)的納米六方相銨鎢青銅(NH4)xWO3-y。隨著水熱溫度升高(140℃和180℃)，部分(NH4)xWO3-y通過取向連接(oriented attac

4、hment)的方式逐步長(zhǎng)大，并轉(zhuǎn)變?yōu)檠豤軸生長(zhǎng)的正交相三氧化鎢WO3·0.33H2O，形成兩相共存產(chǎn)物。產(chǎn)物中各晶體的物相與其尺寸大小存在直接聯(lián)系，表現(xiàn)出納米尺寸效應(yīng)。光學(xué)測(cè)量表明，(NH4)xWO3-y樣品可見光透過率高(67.6％)，近紅外光遮蔽性好（遮蔽率:74.5％）。而隨反應(yīng)溫度升高，產(chǎn)物透明隔熱性能逐步變差。
　　(2)研究了還原劑添加量對(duì)產(chǎn)物物相、微結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明還原劑的用量對(duì)產(chǎn)物物相和形貌沒有明