鎢摻雜氧化錫納米粉體的制備及其在透明隔熱涂料中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-11-10 11:33
隨著社會(huì)的發(fā)展人類賴以生存的能源不斷減少,節(jié)約能耗已經(jīng)是全世界都亟待解決的問題�,F(xiàn)代城市建筑中大量的玻璃門窗和幕墻的使用使得人們?cè)谑覂?nèi)能夠欣賞到美麗的風(fēng)景,但與此同時(shí)太陽(yáng)光透過玻璃照射到室內(nèi),夏季屋內(nèi)溫度升高增加空調(diào)、冰箱等制冷電器的使用,這使得建筑能耗不斷增長(zhǎng)。建筑能耗占人類總能耗的三分之一左右,一種有效的解決建筑物能耗的方法是在玻璃上涂抹透明隔熱涂料。目前透明隔熱涂料功能填料有:銦錫氧化物(ITO)、錫銻氧化物(ATO)、鎵錫氧化物(GTO)、和鎢青銅(MxWO3)等,由于含有毒性元素銦、銻,且銦、鎵和鎢屬于稀有元素其價(jià)格昂貴,這些原因限制它們?cè)谕苛现械膽?yīng)用,所以當(dāng)下首要任務(wù)是尋找一種安全無(wú)毒、高效且價(jià)格便宜的功能填料。本論文以SnCl4·5H2O和Na2WO4為原料采用水熱法合成了納米鎢摻雜氧化錫(WTO)粉體,考察鎢元素的摩爾摻雜比例、煅燒溫度和水熱溫度對(duì)產(chǎn)物的光學(xué)性能的影響。結(jié)果表明摻雜比例和煅燒溫度對(duì)WTO光學(xué)性能有較大影響,鎢的摩爾摻雜比例為...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
為半導(dǎo)體材料吸收近紅外光的原理示意圖
昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文121.5.3原位聚合法原位聚合法又稱為在位聚合法,是在涂料樹脂處于單體狀態(tài)時(shí)便與納米材料混合,隨后加入催化劑通過加聚或縮聚反應(yīng)形成包覆有納米材料的樹脂,由于單體分子小,相對(duì)于聚合物樹脂具有對(duì)納米材料更好的潤(rùn)濕性,有利于形成均一體系,此外在單體聚合為樹脂過程中也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)納米材料的表面改性,這些都有利于最終形成一個(gè)穩(wěn)定的分散體系。但是會(huì)增加涂料制備的工藝流程以及復(fù)雜性和成本。1.5.4插層復(fù)合法插層復(fù)合法主要針對(duì)的是具有層狀結(jié)構(gòu)的材料,如水滑石、蒙脫石、凹凸棒土、海泡石等,在一般的制備方法中,樹脂單體摻入層狀結(jié)構(gòu)材料的層間,并在其中進(jìn)行原位聚合,破壞了材料的堆積結(jié)構(gòu),進(jìn)而使被剝離的小單元片層均勻分散在體系中。該方法對(duì)材料結(jié)構(gòu)有要求,使用范圍較窄。1.6氧化錫的摻雜改性研究SnO2是一種重要的化工材料,它具有寬帶隙(3.6eV)和高激子束縛能(130meV),為四方金紅石結(jié)構(gòu),具有良好導(dǎo)電性、阻燃性和吸收紅外輻射及遮光、吸附、化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)[51]。近年來,人們致力于研究各種不同摻雜劑對(duì)SnO2性能的影響。從理論上來說,SnO2由于存在著晶格缺位,是一種n型半導(dǎo)體,其導(dǎo)電性質(zhì)介于傳統(tǒng)半導(dǎo)體和金屬之間。圖1.2SnO2四方金紅石相晶體結(jié)構(gòu)示意圖Figure1.2SchematicdiagramofSnO2tetragonalrutilephase光波是一種電磁波,光波的電場(chǎng)會(huì)使金屬內(nèi)部的電子發(fā)生運(yùn)動(dòng),從而吸收光的能量,所以金屬的導(dǎo)電系數(shù)越高對(duì)光的能量吸收越多[52,53,54]。采用五價(jià)元素如銦、銻、砷等按一定比例摻雜到SnO2中,來增加SnO2的載流子密度,使其出現(xiàn)空穴導(dǎo)電,可以提高其導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性及機(jī)械性能[55]。但由于銦價(jià)格昂貴,銻
昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文24圖3.1WTO的制備流程圖Figure3.1Theindustrialflowchart圖3.2水熱法合成WTO粉體實(shí)驗(yàn)裝置Figure3.2ExperimentdeviceforWTObystatichydrothermalmethodWTO粉體SnCl4·5H2O溶液Na2WO4溶液前驅(qū)體水熱產(chǎn)物WTO前驅(qū)體磁力攪拌、超聲處理水熱反應(yīng)醇、水洗滌煅燒處理不銹鋼高壓反應(yīng)釜聚四氟乙烯內(nèi)襯前驅(qū)體溶液
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]YTO透明隔熱玻璃涂料的制備及性能[J]. 宋云龍,譚艷,黃旭珊,張麒,萬(wàn)軍鵬,呂維忠. 涂料工業(yè). 2014(10)
[2]化學(xué)共沉淀法制備鐿摻雜二氧化錫納米粉體[J]. 蘇澤飛,譚艷,呂維忠,逄艷,胡劍青,涂偉萍. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2014(07)
[3]鐿摻雜二氧化錫納米粉體的制備工藝影響因素[J]. 吳志軍,譚艷,呂維忠,逄艷,涂偉萍. 精細(xì)化工. 2014(04)
[4]納米透明隔熱涂料的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 李楚忠,劉曉國(guó). 廣州化工. 2013(03)
[5]水熱法制備納米鉍摻雜氧化錫粉末(英文)[J]. 黃旭珊,黃希,譚艷,呂維忠,羅仲寬,宋力昕. 稀有金屬材料與工程. 2012(S3)
[6]光譜選擇性太陽(yáng)能吸收涂層的研究進(jìn)展[J]. 高祥虎,趙鑫,耿慶芬,劉剛. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(13)
[7]中空貼膜玻璃在建筑節(jié)能外窗的應(yīng)用[J]. 賀勇,郭振黔,申屠文巍. 墻材革新與建筑節(jié)能. 2012(07)
[8]納米ATO粉體的制備及其電光熱性能研究[J]. 黃慶文,李寧,孟慶林. 新型建筑材料. 2012(04)
[9]中空玻璃在建筑節(jié)能方面的應(yīng)用[J]. 董志龍. 綠色建筑. 2011(03)
[10]復(fù)合外墻隔熱涂料的制備和隔熱性能研究[J]. 謝厚禮,彭家惠,黎燕利. 涂料工業(yè). 2011(03)
博士論文
[1]城市居住建筑能耗影響因素與預(yù)測(cè)模型構(gòu)建研究[D]. 蒲清平.重慶大學(xué) 2012
碩士論文
[1]ITO透明隔熱涂料的制備及其性能研究[D]. 薛維玲.深圳大學(xué) 2015
[2]納米氧化錫銻(ATO)透明隔熱涂料的研究[D]. 楊玲玲.中南民族大學(xué) 2012
本文編號(hào):3487167
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
為半導(dǎo)體材料吸收近紅外光的原理示意圖
昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文121.5.3原位聚合法原位聚合法又稱為在位聚合法,是在涂料樹脂處于單體狀態(tài)時(shí)便與納米材料混合,隨后加入催化劑通過加聚或縮聚反應(yīng)形成包覆有納米材料的樹脂,由于單體分子小,相對(duì)于聚合物樹脂具有對(duì)納米材料更好的潤(rùn)濕性,有利于形成均一體系,此外在單體聚合為樹脂過程中也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)納米材料的表面改性,這些都有利于最終形成一個(gè)穩(wěn)定的分散體系。但是會(huì)增加涂料制備的工藝流程以及復(fù)雜性和成本。1.5.4插層復(fù)合法插層復(fù)合法主要針對(duì)的是具有層狀結(jié)構(gòu)的材料,如水滑石、蒙脫石、凹凸棒土、海泡石等,在一般的制備方法中,樹脂單體摻入層狀結(jié)構(gòu)材料的層間,并在其中進(jìn)行原位聚合,破壞了材料的堆積結(jié)構(gòu),進(jìn)而使被剝離的小單元片層均勻分散在體系中。該方法對(duì)材料結(jié)構(gòu)有要求,使用范圍較窄。1.6氧化錫的摻雜改性研究SnO2是一種重要的化工材料,它具有寬帶隙(3.6eV)和高激子束縛能(130meV),為四方金紅石結(jié)構(gòu),具有良好導(dǎo)電性、阻燃性和吸收紅外輻射及遮光、吸附、化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)[51]。近年來,人們致力于研究各種不同摻雜劑對(duì)SnO2性能的影響。從理論上來說,SnO2由于存在著晶格缺位,是一種n型半導(dǎo)體,其導(dǎo)電性質(zhì)介于傳統(tǒng)半導(dǎo)體和金屬之間。圖1.2SnO2四方金紅石相晶體結(jié)構(gòu)示意圖Figure1.2SchematicdiagramofSnO2tetragonalrutilephase光波是一種電磁波,光波的電場(chǎng)會(huì)使金屬內(nèi)部的電子發(fā)生運(yùn)動(dòng),從而吸收光的能量,所以金屬的導(dǎo)電系數(shù)越高對(duì)光的能量吸收越多[52,53,54]。采用五價(jià)元素如銦、銻、砷等按一定比例摻雜到SnO2中,來增加SnO2的載流子密度,使其出現(xiàn)空穴導(dǎo)電,可以提高其導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性及機(jī)械性能[55]。但由于銦價(jià)格昂貴,銻
昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文24圖3.1WTO的制備流程圖Figure3.1Theindustrialflowchart圖3.2水熱法合成WTO粉體實(shí)驗(yàn)裝置Figure3.2ExperimentdeviceforWTObystatichydrothermalmethodWTO粉體SnCl4·5H2O溶液Na2WO4溶液前驅(qū)體水熱產(chǎn)物WTO前驅(qū)體磁力攪拌、超聲處理水熱反應(yīng)醇、水洗滌煅燒處理不銹鋼高壓反應(yīng)釜聚四氟乙烯內(nèi)襯前驅(qū)體溶液
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]YTO透明隔熱玻璃涂料的制備及性能[J]. 宋云龍,譚艷,黃旭珊,張麒,萬(wàn)軍鵬,呂維忠. 涂料工業(yè). 2014(10)
[2]化學(xué)共沉淀法制備鐿摻雜二氧化錫納米粉體[J]. 蘇澤飛,譚艷,呂維忠,逄艷,胡劍青,涂偉萍. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2014(07)
[3]鐿摻雜二氧化錫納米粉體的制備工藝影響因素[J]. 吳志軍,譚艷,呂維忠,逄艷,涂偉萍. 精細(xì)化工. 2014(04)
[4]納米透明隔熱涂料的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 李楚忠,劉曉國(guó). 廣州化工. 2013(03)
[5]水熱法制備納米鉍摻雜氧化錫粉末(英文)[J]. 黃旭珊,黃希,譚艷,呂維忠,羅仲寬,宋力昕. 稀有金屬材料與工程. 2012(S3)
[6]光譜選擇性太陽(yáng)能吸收涂層的研究進(jìn)展[J]. 高祥虎,趙鑫,耿慶芬,劉剛. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(13)
[7]中空貼膜玻璃在建筑節(jié)能外窗的應(yīng)用[J]. 賀勇,郭振黔,申屠文巍. 墻材革新與建筑節(jié)能. 2012(07)
[8]納米ATO粉體的制備及其電光熱性能研究[J]. 黃慶文,李寧,孟慶林. 新型建筑材料. 2012(04)
[9]中空玻璃在建筑節(jié)能方面的應(yīng)用[J]. 董志龍. 綠色建筑. 2011(03)
[10]復(fù)合外墻隔熱涂料的制備和隔熱性能研究[J]. 謝厚禮,彭家惠,黎燕利. 涂料工業(yè). 2011(03)
博士論文
[1]城市居住建筑能耗影響因素與預(yù)測(cè)模型構(gòu)建研究[D]. 蒲清平.重慶大學(xué) 2012
碩士論文
[1]ITO透明隔熱涂料的制備及其性能研究[D]. 薛維玲.深圳大學(xué) 2015
[2]納米氧化錫銻(ATO)透明隔熱涂料的研究[D]. 楊玲玲.中南民族大學(xué) 2012
本文編號(hào):3487167
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