[發(fā)明專利]一種晶體材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711351658.7
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108193268B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志杰;徐志魁;鐘明峰;吳文剛;黃曉盈
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C30B29/10
• 分類號: C30B29/10;C30B7/14
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

本發(fā)明公開了一種晶體材料，化學(xué)式為Mg₁₁(HPO₃)₈(OH)₆，其0.2～2.5μm紫外可見近紅外波段反射率為88％以上，同時其在2.5～25μm中遠(yuǎn)紅外波段發(fā)射率為0.90以上。本發(fā)明還公開了上述晶體材料的制備方法：基于四水乙酸鎂、亞磷酸原料，同時添加環(huán)己胺模板劑，通過水熱合成法制備Mg₁₁(HPO₃)₈(OH)₆晶體粉末。本發(fā)明的晶體材料能很好的結(jié)合反射和輻射綜合性能，實(shí)際降溫效果比市場上常用的熱反射材料二氧化鈦好2～10℃，能很好的應(yīng)用在熱反射紅外輻射領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶體材料，特別涉及一種同時具有紫外可見近紅外高反射率和中遠(yuǎn)紅外高發(fā)射率材料及其制備方法。

背景技術(shù)

全球變暖是一個嚴(yán)峻的環(huán)境問題，不容低估。毫無疑問，帶來巨大溫室氣體的不斷增加的能源消耗成為主要原因。中國的能源使用量從1980年的0.59億噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量增加到2009年的29.2億噸。2011年，建筑能耗占全部能源消費(fèi)總量的27.5％，到2020年這一比例將上升到35％。沒有任何電力輸入的被動降溫或冷卻可能會對全球能源消耗產(chǎn)生重大影響。

被動冷卻或降溫材料在太陽能中的紫外-可見-近紅外區(qū)域具有高的反射率，同時又能將自身能量盡可能地以紅外輻射的方式在8～13um波段內(nèi)穿過大氣紅外窗口,高效地發(fā)射到大氣外層，從而將反射和發(fā)射結(jié)合起來達(dá)到綜合降溫或制冷的目的。

在日間被動冷卻的研究中，Aaswath P.Raman介紹了一種由七層HfO₂和SiO₂組成的集成光子太陽能反射器和熱發(fā)射體，它們反射了97％的入射陽光，同時在大氣透明窗口強(qiáng)烈有選擇性地發(fā)射。Eden Rephaeli公司采用五層a-石英，SiC，MgF₂，TiO₂和Ag等獨(dú)特的微地形設(shè)計(jì)了被動冷卻裝置。測試裝置在太陽光譜中具有低吸收率，在大氣窗口中具有高發(fā)射率。綜上目前白晝被動散熱區(qū)大部分研究都集中在器件的設(shè)計(jì)上，即反射層和發(fā)射層的結(jié)合。其中大部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，依靠制備技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種晶體材料，其0.2～2.5μm紫外可見近紅外波段反射率可達(dá)88％以上，同時其在2.5～25μm中遠(yuǎn)紅外波段發(fā)射率達(dá)0.90以上。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種晶體材料的制備方法，工藝簡單。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述晶體材料的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種晶體材料，化學(xué)式為Mg₁₁(HPO₃)₈(OH)₆。

所述的晶體材料，其0.2～2.5μm紫外可見近紅外波段反射率為88％以上，同時其在2.5～25μm中遠(yuǎn)紅外波段發(fā)射率為0.90以上。

一種晶體材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照摩爾配比為1:0.5～1.5稱量四水合乙酸鎂和亞磷酸，加入去離子水溶解，攪拌15～30分鐘，得到溶液；

(2)在步驟(1)得到的溶液中加入環(huán)己胺模板劑，繼續(xù)攪拌0.5～1.5小時，得到乳濁液；所述環(huán)己胺模板劑與乳濁液的體積比為1:4.8～1:12；

(3)步驟(2)得到的混合液在高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為140～180℃；