【摘要】：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,生態(tài)環(huán)境的惡化與傳統(tǒng)能源的枯竭等問題日益嚴(yán)重,環(huán)保與節(jié)能引起了世界各國的廣泛關(guān)注。鎢青銅材料的出現(xiàn)為有效解決能源與環(huán)保問題提供了一種新的方法。鎢青銅材料在智能窗領(lǐng)域的應(yīng)用是建筑節(jié)能的有效手段;而鎢青銅基光催化材料可以通過光的催化作用降解空氣和水中的污染物,有利于環(huán)保。近年來,鎢青銅的近紅外阻隔性能以及光催化性能逐漸成為了熱點(diǎn)。一方面,鎢青銅近紅外阻隔性能的原理是材料因表面等離子體共振效應(yīng)而吸收近紅外光,然而關(guān)于鎢青銅表面等離子體共振效應(yīng)影響因素的研究未見報(bào)道;另一方面,可見光占太陽光總能量的43%,然而關(guān)于鎢青銅材料可見光光催化性能的研究卻鮮有報(bào)道。本論文分別制備了鉀鎢青銅納米材料、鉀鎢青銅基復(fù)合材料,對材料的組成、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并研究了材料的可見光光催化性能、近紅外阻隔性能、隔熱性能。具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分:(1)采用溶劑熱法制備了鉀鎢青銅,研究了反應(yīng)物中氯化鎢濃度對鉀鎢青銅形貌的影響,研究了不同形貌鉀鎢青銅的可見光光催化性能、近紅外阻隔性能及隔熱性能。當(dāng)氯化鎢濃度分別為15mg/mL、20mg/m L、25mg/mL時(shí),鉀鎢青銅的形貌分別為紡錘狀、微球狀及花狀。微球狀的鉀鎢青銅的可見光光催化性能最強(qiáng),可見光照射下2h后羅丹明B降解了77%。近紅外阻隔性能大小:紡錘狀微球狀花狀,紡錘狀鉀鎢青銅薄膜的近紅外阻隔率達(dá)59.08%,隔熱溫差為7.1℃。(2)采用化學(xué)沉淀法制備了K_(0.3)WO_3/Ag_2O復(fù)合材料,研究了氧化銀負(fù)載對復(fù)合材料可見光光催化性能、近紅外阻隔性能以及隔熱性能的影響。隨著Ag_2O負(fù)載量的增加,復(fù)合材料的可見光光催化性能逐漸增強(qiáng),可見光照射下30min后羅丹明B的降解率從11.8%增加到了98%。隨著Ag_2O負(fù)載量的增加,復(fù)合材料的近紅外阻隔率從59.08%降低至29.22%,隔熱溫差從7.1℃降至2.3℃。(3)采用化學(xué)還原法制備了K_(0.3)WO_3/Ag復(fù)合材料,研究了銀負(fù)載對復(fù)合材料的可見光光催化性能、近紅外阻隔性能以及隔熱性能的影響。負(fù)載Ag提升了復(fù)合材料的可見光光催化性能,當(dāng)Ag的理論負(fù)載量為1wt%時(shí),復(fù)合材料的可見光光催化性能最佳,可見光照射下120min后羅丹明B降解了92.9%。隨著Ag負(fù)載量的增加,復(fù)合材料的近紅外阻隔率有所下降,最低為49.47%,隔熱溫差最小為4.7℃。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O643.36;O644.1
【圖文】：

鎢青銅晶體結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單元是規(guī)則或者畸變的［WO6］八面體，［WO6］相互共頂連接形成鎢青銅的骨架結(jié)構(gòu)，陽離子 A 嵌入［WO6］八面體的間隙中。鎢青銅材料具有六種不同的晶體結(jié)構(gòu)，分別為三斜、單斜、正交、四方、立方及六方型。其中，立方、四方、六方三種結(jié)構(gòu)的鎢青銅最為常見，圖 1-1 為三種典型結(jié)構(gòu)的示意圖。從圖中可以看出［WO6］八面體為基本結(jié)構(gòu)單元，不同結(jié)構(gòu)的鎢青銅的［WO6］八面體間的間隙類型不同，立方型鎢青銅只有一種四方間隙，四方型鎢青銅有三方、四方、五方三種類型間隙，六方型鎢青銅有三方、六方兩種類型間隙。鎢青銅的結(jié)構(gòu)決定了其間隙的類型和數(shù)量，進(jìn)而決定了其可摻雜陽離子的種類和理論最大摻雜量。立方、四方型鎢青銅含數(shù)量較多小尺寸間隙，易摻入 H+、Li+等半徑較小的陽離子；六方晶型鎢青銅主要含六方間隙，六方間隙的內(nèi)徑為 0.163nm，所以，半徑較大的陽離子如 K+（0.133nm）、NH4+（0.143nm）等能夠進(jìn)入間隙中，得到相應(yīng)的鎢青銅材料[9]。已有研究表明，大于六方間隙內(nèi)徑的陽離子如 Cs+(0.167nm)在一定反應(yīng)條件下亦可進(jìn)入間隙中，并且能更穩(wěn)定地存在于間隙中[10]。

應(yīng) 24h 制備得到鉬、鈉共摻的鎢青銅納米晶體，研究了結(jié)果顯示鉬、鈉共摻的鎢青銅納米晶體對應(yīng)的薄膜具有壓低等眾多優(yōu)點(diǎn)。是鎢青銅材料的重要性能之一，有望應(yīng)用于制備如智能近紅外光吸收性能性能是鎢青銅重要性能之一，近紅外光吸收性能顧名思外光，其原理是鎢青銅材料在近紅外光的照射下發(fā)生等外光。通常情況下，表面等離子體特指存在于金屬或者入射光的頻率與材料表面的等離子體的共振頻率相符時(shí)吸收入射光，如圖 1-2 所示。

O3納米粉體的制備3納米粉體是通過溶劑熱法合成的，以下所用到的藥品都是分析純純和其他處理。具體合成步驟如下：量取 60mL 正丙醇加入到燒定量的氯化鎢和醋酸鉀，其中反應(yīng)物中鎢和鉀兩種元素的摩爾比同量的氯化鎢，使溶液中的氯化鎢的濃度分別為 15mg/mL、三種不同氯化鎢濃度的樣品分別記為 C15、C20 和 C25。氯化鎢超聲并攪拌至藥品充分溶解，將溶解后的橙黃色溶液轉(zhuǎn)移到 10中，180℃下反應(yīng) 24h。反應(yīng)結(jié)束后分別用超純水和無水乙醇洗滌燥箱在 60℃真空干燥 12h，即得干燥的 KXWO3納米粉體，研磨示）。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2785894