鎢系氧化物的水熱制備及其在透明隔熱涂層領(lǐng)域的應用.pdf

1、合理調(diào)控進入建筑內(nèi)部的太陽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（波長范圍780-2500nm）的輻射，從而減少太陽能的攝入，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材料主要集中于透明導電氧化物，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、儲量匱乏，成本高昂。含有混合價態(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象，探討了主要水熱工藝參數(shù)（水熱反應溫度、還原劑的添加量）對產(chǎn)物成分、微觀結(jié)構(gòu)和光學性能的影響。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)等測試手段對樣品的晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌進行了表征。利用紫外-可見-近紅外分光光度計測量了樣品的光學性能。本研究的主要成果如下:
　　(1)通過單因素實驗，研究了水熱溫度對產(chǎn)物物相、微結(jié)構(gòu)和光學性能的影響。實驗結(jié)果表明100℃條件下制備的樣品為沿[001]方向（c軸）生長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)的方式逐步長大，并轉(zhuǎn)變?yōu)檠豤軸生長的正交相三氧化鎢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。光學測量表明，(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產(chǎn)物物相、微結(jié)構(gòu)和光學性能的影響。實驗結(jié)果表明還原劑的用量對產(chǎn)物物相和形貌沒有明