智能紅外調(diào)控納米材料體系設計.pdf

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterDesignofNanomaterialsSystemforSmartThermalControllingByQiJiSupervisor：AssociateProfYongtaoTianandZhengyangWangCondensedMatterPhysicsPhysicalEngineeringCollegeMay，2

2、014摘要摘要目前，全球日益緊張的能源危機和環(huán)境問題(尤其是建筑節(jié)能)，為跨越物理、化學、材料科學等重大學科的交叉，以及納米技術(shù)、節(jié)能技術(shù)和工程技術(shù)等重要新老學科的融合提供了有利時機。智能節(jié)能納米復合材料就是從這一高新層次起步的重大研究方向。智能節(jié)能材料由于材料自身對外界環(huán)境響應的機敏特性，通過納米材料結(jié)構(gòu)和功能的復合、協(xié)同，可以實現(xiàn)符合節(jié)能需求(特別是建筑節(jié)能需求)的外場因素(特別是溫場)控制的光、熱響應智能節(jié)能系統(tǒng)。本文主要采用熱致

3、變色材料和光一熱轉(zhuǎn)換材料的功能協(xié)同和界面耦合作用，制備復合納米體系的熱致變色智能窗。主要研究內(nèi)容如下：一二氧化釩擁有有四方相V02(M)、金紅石相V02(R)、亞穩(wěn)態(tài)單斜相V02(B)和V02(A)等眾多物相。本論文探索不同的實驗方法，通過一種簡單醇水體系水熱反應方法合成由許多納米片相互交錯構(gòu)建的三維花狀V02(B)分級納米結(jié)構(gòu)，尺寸分布為259m。乙二醇作為溶劑，在反應過程中不僅作為還原劑，而且對于三維分級結(jié)構(gòu)形貌的形成有著顯著的影響

4、。V02(B)分級結(jié)構(gòu)的生長機制是基于快速成核。生長的動力學過程。反應溫度低不利于花狀VOz(B)分級結(jié)構(gòu)的形成。不同的醇水比條件下，對于反應過程中的水解、還原、縮聚都有重要影響。具有不同羥基數(shù)的醇對于產(chǎn)物形貌有著顯著影響。三維分級結(jié)構(gòu)的V02(B)在電化學方向有著重要的應用價值。這種簡單、經(jīng)濟和新穎的合成方法，可以擴展到合成其他新穎形貌的金屬氧化物材料。另外，本實驗通過簡單的空氣氛圍下低溫煅燒方法制備VO：(M)納米顆粒，具有較高的產(chǎn)

5、率、良好的結(jié)晶性和優(yōu)異的熱致變色能力。為V02(M)的制備提供了一個大面積、低成本制備的方法。二通過調(diào)控實驗反應條件，實現(xiàn)不同形貌的PbS可控制備。PbS納米立方體通過幾分鐘的反應就能夠獲得，并且產(chǎn)物具有規(guī)則的形貌和良好的結(jié)晶性，其粒徑大小為50—80nm。通過改變醋酸鉛的濃度，得到不同形貌的PbS納米晶體，醋酸鉛濃度為20mM時得到納米PbS八面體，尺寸分布為140170nm。增加反應體系中醋酸鉛至25mM，得到六角星形結(jié)構(gòu)PbS納米