宽频带近红外透明屏蔽涂料的制备与表征文献综述

 2021-10-27 21:57:32

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一、前言现代大量化石能源的燃烧导致各种各样的环境问题:温室效应、臭氧破坏、酸雨、空气污染PM2.5等。

此外化石能源的大量消耗也引起了大家对能源危机的警觉,所以,找到新能源和降低能源消耗等手段来缓解能源危机保护环境迫在眉睫。

建筑领域一直以来都是温室气体排放和能源消耗的重要组成,联合国规划署曾统计过,世界建筑领域的能源消耗占世界总能源消耗的30-40%,随着中国城市化的脚步越来越快,建筑领域的能源消耗成了重点关注对象。

目前,已有许多材料的研究成果和许多应用的开发迎合降低能源消耗的目的。

作为解决空调、人工照明等主要建筑能耗的方法,近红外透明屏蔽材料的研究有一定的前景,且受到了很大的关注。

近年来,研究较广应用较深的红外吸收材料有两大类[1]:无机类和有机类,无机类包括:贵金属近红外吸收纳米材料、半导体近红外吸收材料、碳基近红外吸收纳米材料等,有机类小分子近红外吸收材料,有机类共轭高分子材料聚:吡咯纳米材料、聚苯胺纳米材料、聚 3,4-乙撑二氧噻吩纳米材料,有机近红外吸收材料聚苯胺(PANI)和聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)纳米材料等。

目前广泛关注并研究的主要有稀土六硼化物[2,3](如PrB6,NdB6),缺点是合成中需要苛刻的高温条件(1500℃)和真空环境[4],硬度较大,制备过程中必须研磨[5]。

半导体氧化物锡掺杂氧化铟(ITO)[6]、锑掺杂氧化锡(ATO)[7]相对稳定且在可见光区域有很高的透过率,然而它们只能有效遮蔽部分近红外光线(波长1500-2500nm)[8-10],而且铟的价格昂贵有毒性。

研究发现,钨青铜(MxWO3,M=Na 、K 、Rb 、Cs 、NH4 )可以遮蔽波长大于1000nm的近红外光[5],具有的近红外屏蔽性能很良好,可以作为隔热材料。

所以,综合各种红外屏蔽材料的优点,相互协同,消除或者减轻缺点,开发一款宽频带的近红外屏蔽的透明隔热涂料,来涂布门窗玻璃,阻碍建筑与环境的能量交换的主要通道。

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