[發(fā)明專利]一種核-殼結(jié)構(gòu)的高透明低輻射隔熱復(fù)合納米涂料制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410012394.2
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN103773223A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱英;孔壯;鹿現(xiàn)永;江雷
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D183/00
• 分類號(hào): C09D183/00;C09D7/12;C09D5/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能納米材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種核-殼結(jié)構(gòu)的高透明低輻射隔熱復(fù)合納米涂料制備方法。

背景技術(shù)

眾所周知，太陽是地球的主要熱源,以電磁輻射形式給地球帶來光與熱。由于地表大氣層中臭氧層的存在,地球上所能接受到的太陽輻射能的波長主要分布在250～2500納米范圍內(nèi)。其中，250～400納米的紫外光區(qū)的輻射能占地表接受太陽輻射能總能量的約5%，400～720納米的可見光區(qū)的輻射能約占45%，720～2500納米的近紅外光區(qū)的輻射能約占45%,大于2500納米的輻射能約為5%。作為建筑用于采光的玻璃,在高效透過可見光的同時(shí)，不可避免地也透過了起熱效應(yīng)作用的紅外線(紅外輻射)，通過玻璃門窗損失的能量在建筑能耗中達(dá)到40%，因此玻璃門窗已成為建筑的最大能源漏洞。

近幾年，因高透明低輻射隔熱復(fù)合納米涂料不僅具有對紫外、近紅外有良好阻隔，又能保持較高的可見光透過率，同時(shí)具有環(huán)境友好性、制備工藝簡單等特點(diǎn)，引起了廣泛關(guān)注。研究表明，許多無機(jī)半導(dǎo)體納米氧化物和金屬顆粒，如二氧化釩、氧化錫銻、氧化銦錫、氧化鋅鎵、氧化鋅鋁、鎳、銀、鋁等對近紅外都有一定的屏蔽和反射作用，可以隔絕部分太陽輻射的能量。通常是將一種無機(jī)半導(dǎo)體納米氧化物或金屬顆粒分散在有機(jī)樹脂混合可制備納米涂料，具有保溫隔熱的作用。但是，現(xiàn)有單組分的隔熱納米涂料的高紫外、紅外的阻隔、高可見光的透過、以及穩(wěn)定性等很難同時(shí)滿足要求。

目前，常采用復(fù)合納米技術(shù)以提高納米材料的性能。其中，具有核-殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料，不僅能有效地改善核層材料的穩(wěn)定性，而且可使核-殼的電子結(jié)構(gòu)雜化而產(chǎn)生新的功能，如可調(diào)節(jié)光學(xué)性能、磁學(xué)性能、熱學(xué)性能和電學(xué)性能等，而引起了廣泛關(guān)注。例如，申請?zhí)枮?00710039531.1的中國發(fā)明專利，公開了核/殼結(jié)構(gòu)的氧化鋅/二氧化鈦復(fù)合納米材料，是以四足或多足狀氧化鋅為載體，通過氣相水解的方法將二氧化鈦(TiO₂)的納米顆粒固定在氧化鋅的表面，氧化鈦層的厚度為5納米到數(shù)百納米，該復(fù)合納米材料可用于苯酚的光催化降解。申請?zhí)枮?01310198764.1的中國發(fā)明專利，通過同軸靜電紡絲技術(shù)制備了核-殼結(jié)構(gòu)二氧化鈦(TiO₂)/氧化錫銻(ATO)納米纖維，它是以鈦酸四丁酯、聚乙烯吡啶烷酮的有機(jī)溶劑為核層紡絲液；五水四氯化錫、三氯化銻、聚乙烯吡啶烷酮的有機(jī)溶劑為殼層紡絲液；電紡制備了前驅(qū)體無紡布狀纖維氈，并進(jìn)行煅燒，即得到核殼結(jié)構(gòu)的TiO₂/ATO納米纖維。申請?zhí)枮?00510129969.X的中國發(fā)明專利，提供了一種核-殼型氧化鋅(ZnO)/氧化錫(SnO₂)復(fù)合納米材料的制備方法，首先通過化學(xué)氣相沉淀法制備了ZnO納米材料，然后以氫化錫(SnH₄)為前驅(qū)體，高溫分解制備了SnO₂殼層，具有與其單一材料不同的熒光發(fā)射譜，將在該核-殼纖維光電器件方面有潛在的應(yīng)用。申請?zhí)枮?00910063398.2的中國專利，公開了二氧化鈦包覆納米二氧化硅復(fù)合材料的方法，首先采用溶膠凝膠法制備了二氧化硅粉體，然后超聲分散得到二氧化硅的乙醇和水的溶液，最后加入鈦酸丁酯溶液，通過高溫煅燒制備了粒徑為1～100納米的二氧化鈦包覆納米二氧化硅復(fù)合納米材料，主要用于光化學(xué)催化。上述專利分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有制備核-殼結(jié)構(gòu)的方法較為復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的制備。