多孔VO2薄膜智能调光材料的制备与性能研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:RS2322ABC
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
VO2热致变色薄膜,作为智能窗玻璃涂层的理想材料,可随外界温度变化,智能地调节太阳光的透入与反射,从而自主调整室内温度,实现冬暖夏凉的效果,对于建筑节能有重要意义。然而VO2本征的棕黄色所带来的低透过率,限制了它在建筑玻璃上的应用,如何在不影响它太阳光调制效率的基础上有效提高VO2薄膜的可见透过率成为当前研究的热点之一。另外,目前大部分VO2薄膜的制备方法普遍存在设备要求高、工艺复杂以及成本偏高等问题,制约了其在工业上的广泛应用。  本文采用一种简易、廉价的无机溶胶-凝胶法,成功制备出了成膜性能良好的五价钒溶胶,并通过氨气弱还原一步退火制得了热致变色性能优异的多孔VO2薄膜。首先利用XRD和TG热分析等测试手段对前驱体干凝胶的组成和结构进行了分析,接着在获得热致相变多孔膜的基础上,借助XRD、Raman、FE-SEM和紫外-可见-红外分光光度计等手段对薄膜样品成分、微观形貌和光学性能进行了表征。最后进一步探究了不同热处理条件对薄膜性能的影响,获得了热致变色性能最佳的薄膜样品。论文重点探讨了所得薄膜的多孔形成机理及特性,利用模拟的热重-差示扫描量热法-质谱(TG-DSC-MS)联用分析,系统地考察了各种还原性气氛对前驱体干凝胶退火的影响。主要结果与结论如下:  (1)V2O5+H2O2无机溶胶-凝胶法制备的前驱体干凝胶的成分为V2O5·1.6H2O,凝胶结构中存在有沿纵轴方向择优取向的层状网络。  (2)NH3弱还原一步退火制得的薄膜试样为多孔VO2薄膜,孔的尺寸范围为30-70nm,多孔结构的形成是由于退火过程中凝胶结构中层间水的脱去。  (3)初步研究了热处理工艺条件对薄膜热致变色性能的影响,热处理温度为500℃时薄膜开始出现热致变色,随着温度升高,薄膜的结晶性能和纯度进一步改善,当热处理条件为550℃,保温30min时获得了最佳效果样,积分可见透过率Tlum=60.5%,太阳光调制效率?Tsol=8.5%。  (4)模拟干凝胶在各种还原性气氛(10%H2+90%Ar、10%CO+90%Ar、Ar、N2以及10%NH3+90%Ar)下的热处理反应过程,得出了各自还原性强弱对退火温度的影响:H2和CO的还原性较强,在360℃左右发生还原,不利于多孔生成;Ar和N2的还原性又较弱,不足以还原干凝胶;NH3的还原性适中,决定了薄膜有效的退火温度在540℃左右,对多孔结构的生成起关键性作用。
其他文献
近年来,我国建筑业不断发展,各类建设工程项目都在增多,对混凝土的使用量也在逐年上涨,河砂的掠夺性开采致使河床发生变化,对周围环境产生不良影响,目前部分河流已禁止开采河
木塑复合材料是利用木粉、竹粉、果壳粉或农作物秸秆粉和塑料树脂或废旧塑料为主要原料,经高温混合、成型加工而制得的一种新型环保复合材料。本论文通过选择新型的PVC基木塑
在过去十几年里,人们发现了许多新型多组元合金体系具有很高的非晶形成能力,能够在较低冷却速率的制备条件下形成大尺寸非晶合金。Ce基非晶合金是一种新的块状非晶合金材料,它具
随着“十二五”期间国家加强了对NOx的排放控制标准,对燃烧烟气脱除氮氧化物(简称脱硝)势在必行。对于大吨位的电厂锅炉,很多已经建设了SCR脱硝装置,有效控制了氮氧化物的排放,但SCR法投资过大、运行成本过高,不适宜中小型锅炉烟气脱硝,亟需开发适于中小型锅炉烟气脱硝的技术。本文在马乐凡等研究基础上提出了间歇法FeⅡEDTA络合吸收-铁粉还原再生脱除烟气中NO工艺,并分别对其络合及再生条件进行研究。首
(1)巧装气缸.冬季,由于天冷,阻水圈变脆,在往气缸套上安装时容易断裂.安装前,可先将阻水圈放入60℃左右的温水中浸泡5 min,取出后安装就不易断了.rn(2)巧装滚动轴承.安装滚动
期刊
工业裸地以表层土的重金属含量高、极度酸化、有机质极其贫乏以及土壤结构恶化为主要特征,因此依赖于植物的自然定居来恢复工业裸地是极其困难的。为此,探索污染重金属土壤的有
根据《中华人民共和国城乡规划法》,申请办理建设工程规划许可证,应当提交使用土地的有关证明文件、建设工程设计方案等材料.其中建设工程设计方案的审查是自然资源和规划主
锰具有独特的氧化还原性能及多变的化合价,含锰储氧材料是汽车尾气净化催化剂的关键材料之一,本文对含锰储氧材料的制备及性能进行了深入的研究。采用氨水-碳酸铵混合溶液作为沉淀剂制备了一系列含锰的储氧材料,利用BET,氧脉冲吸附,XRD,H_2-TPR以及TG等研究手段对含锰储氧材料的织构性能,储氧性能,物相组成,以及还原性能的变化进行了表征,重点是考察Mn掺杂量所引起的铈基多组分储氧材料性能的影响。实验
人物档案rn吴江:女,副主任医师,博士,硕士研究生导师.rn现任上海交通大学医学院附属新华医院临床营养科副主任医师,擅长营养相关疾病的诊治,主要研究方向为肠衰竭相关肝肠损
期刊
庚子新春不寻常,冠状病毒逞凶狂.rn这好比瘟神从天降,让锦绣山河遭创伤.rn这个瘟神出武汉,传播迅速范围广.rn冠状病毒虽然小,严重危害咱健康.rn发现至今没多久,确诊人数天天
期刊