[發(fā)明專利]基于中空VO2

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011386459.1
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112646566A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 汪鑫
• 申請（專利權）人: 寧波甬安光科新材料科技有限公司
• 主分類號: C09K9/00
• 分類號: C09K9/00
• 代理公司: 成都明濤智創(chuàng)專利代理有限公司 51289
• 代理人: 丁國勇

本發(fā)明涉及在玻璃基材和在柔性基材上制備一種基于100nm以下中空VO?納米粒子的熱致變色薄膜的方法和應用，以及100nm以下中空VO?納米粒子的制備方法，可將所述100nm以下中空VO?納米顆粒堆積構成后，應用至玻璃基材上；也可將所述100nm以下中空VO?納米顆分散至樹脂中，應用至柔性基材上，使得熱致變色薄膜其應用范圍更加廣泛；上述所制成的熱致變色薄膜在紅外線不可見光中均能良好的實現(xiàn)低溫時保證其具有高的透熱能力，高溫時保證其具有高的阻隔熱量的能力。

技術領域

本發(fā)明涉及在玻璃基材和在柔性基材上制備一種基于100nm以下中空VO₂納米粒子的熱致變色薄膜的方法和應用，以及100nm以下中空VO₂納米粒子的制備方法。

背景技術

據(jù)統(tǒng)計，在能源日趨緊張的今天，建筑能源的消耗占到人類總能耗的三分之一，而在建筑能耗中近一半是通過窗戶間接產(chǎn)生的；隨著科技的不斷發(fā)展，智能節(jié)能窗的出現(xiàn)使得這一現(xiàn)象得以改善，智能節(jié)能窗可自動調(diào)節(jié)對陽光的透光性，使得室內(nèi)冬暖夏涼，可減少對溫度調(diào)控設備的應用，起到節(jié)約能源的作用。

智能節(jié)能窗采用光學性能可變的材料，利用其對光、電、氣或熱的響應，產(chǎn)生化學變化或相變，從而達到智能調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境溫度的目的。二氧化釩就是一種典型熱至變色材料，相變溫度為68℃，由于其相變前后光學性能有較大的變化，且相變溫度更接近室溫，而被廣泛應用于汽車、建筑物、航天器等領域，以此實現(xiàn)室內(nèi)溫度的自動調(diào)節(jié)。

目前VO₂薄膜的制備方法主要有磁控濺射法、脈沖激光沉積法，化學氣相沉積（CVD）法、溶膠-凝膠法、水熱法等等，但上述方法制備得到的致密VO₂薄膜的折射率高，可見光透過率低，導致在視覺上透明度不夠，這也是限制其應用的主要原因之一；為了解決這一問題，目前主要的方法是在VO₂薄膜外面再鍍一層低折射率的薄膜構建多層薄膜，或?qū)O₂微結構進行調(diào)控降低其折射率，而合成中空VO₂納米粒子是降低無機氧化物折射率的重要方法之一。

中空VO₂納米粒子粒徑的大小決定著在智能節(jié)能窗領域的運用，粒徑過大，則無法在其運用，目前中空VO₂的粒徑大小均在幾個微米，無法滿足智能節(jié)能窗領域粒徑小于100nm的要求，因此必定要開發(fā)能制備100nm以下中空VO₂納米粒子的方法。

目前，制備無機空心球的方法主要包括以下幾類：（1）模板法；（2）乳液法；（3）膠束自組裝法；（4）噴霧反應法；（5）利用Ostwald熟化機制合成，模板法指的是先通過控制前驅(qū)體在模板小球表面沉積或反應，形成表面包覆層；然后用溶解、加熱或化學反應等方法除去模板，即得到微/納米空心球結構，模板法制備無機空心球具備大小可控的優(yōu)點，其粒徑接近模板粒徑，是制備小粒徑中空納米球的方法之一。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術的現(xiàn)狀，本發(fā)明為能夠在玻璃基材和柔性基材上制備一種基于中空VO₂納米粒子的熱致變色薄膜，從而提供了基于中空VO₂納米粒子的熱致變色薄膜制備方法和應用。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為：

一種用于玻璃基材的基于100nm以下中空VO₂納米粒子的熱致變色薄膜，所述薄膜由100nm以下中空VO₂納米顆粒堆積構成，所述玻璃基材為K9玻璃，石英玻璃，超白玻璃，其制備方法包括如下步驟：

(1)將中空VO₂納米粉體分散至有機溶劑中，加入成膜劑，在室溫下攪拌一段時間，形成涂膜液；

(2)將上述涂膜液涂覆在玻璃基材上，在50-100℃溫度下烘干5-10min，得到所述薄膜。