智能紅外調(diào)控納米材料體系設(shè)計(jì).pdf

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterDesignofNanomaterialsSystemforSmartThermalControllingByQiJiSupervisor：AssociateProfYongtaoTianandZhengyangWangCondensedMatterPhysicsPhysicalEngineeringCollegeMay，2

2、014摘要摘要目前，全球日益緊張的能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題(尤其是建筑節(jié)能)，為跨越物理、化學(xué)、材料科學(xué)等重大學(xué)科的交叉，以及納米技術(shù)、節(jié)能技術(shù)和工程技術(shù)等重要新老學(xué)科的融合提供了有利時(shí)機(jī)。智能節(jié)能納米復(fù)合材料就是從這一高新層次起步的重大研究方向。智能節(jié)能材料由于材料自身對(duì)外界環(huán)境響應(yīng)的機(jī)敏特性，通過(guò)納米材料結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)合、協(xié)同，可以實(shí)現(xiàn)符合節(jié)能需求(特別是建筑節(jié)能需求)的外場(chǎng)因素(特別是溫場(chǎng))控制的光、熱響應(yīng)智能節(jié)能系統(tǒng)。本文主要采用熱致

3、變色材料和光一熱轉(zhuǎn)換材料的功能協(xié)同和界面耦合作用，制備復(fù)合納米體系的熱致變色智能窗。主要研究?jī)?nèi)容如下：一二氧化釩擁有有四方相V02(M)、金紅石相V02(R)、亞穩(wěn)態(tài)單斜相V02(B)和V02(A)等眾多物相。本論文探索不同的實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)一種簡(jiǎn)單醇水體系水熱反應(yīng)方法合成由許多納米片相互交錯(cuò)構(gòu)建的三維花狀V02(B)分級(jí)納米結(jié)構(gòu)，尺寸分布為259m。乙二醇作為溶劑，在反應(yīng)過(guò)程中不僅作為還原劑，而且對(duì)于三維分級(jí)結(jié)構(gòu)形貌的形成有著顯著的影響

4、。V02(B)分級(jí)結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)制是基于快速成核。生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。反應(yīng)溫度低不利于花狀VOz(B)分級(jí)結(jié)構(gòu)的形成。不同的醇水比條件下，對(duì)于反應(yīng)過(guò)程中的水解、還原、縮聚都有重要影響。具有不同羥基數(shù)的醇對(duì)于產(chǎn)物形貌有著顯著影響。三維分級(jí)結(jié)構(gòu)的V02(B)在電化學(xué)方向有著重要的應(yīng)用價(jià)值。這種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和新穎的合成方法，可以擴(kuò)展到合成其他新穎形貌的金屬氧化物材料。另外，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)簡(jiǎn)單的空氣氛圍下低溫煅燒方法制備VO：(M)納米顆粒，具有較高的產(chǎn)

5、率、良好的結(jié)晶性和優(yōu)異的熱致變色能力。為V02(M)的制備提供了一個(gè)大面積、低成本制備的方法。二通過(guò)調(diào)控實(shí)驗(yàn)反應(yīng)條件，實(shí)現(xiàn)不同形貌的PbS可控制備。PbS納米立方體通過(guò)幾分鐘的反應(yīng)就能夠獲得，并且產(chǎn)物具有規(guī)則的形貌和良好的結(jié)晶性，其粒徑大小為50—80nm。通過(guò)改變醋酸鉛的濃度，得到不同形貌的PbS納米晶體，醋酸鉛濃度為20mM時(shí)得到納米PbS八面體，尺寸分布為140170nm。增加反應(yīng)體系中醋酸鉛至25mM，得到六角星形結(jié)構(gòu)PbS納米