[發(fā)明專利]一種VO2

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210656615.4
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN114890473A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣緒川;徐慧妍;馬歆;王尚;郭小丹;聶永
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南大學(xué)
• 主分類號: C01G31/02
• 分類號: C01G31/02;C01B33/18;B82Y30/00
• 代理公司: 常德宏康億和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43239
• 代理人: 周濟妹

本發(fā)明提供一種VO₂/SiO₂復(fù)合材料的制備方法，屬于VO₂復(fù)合材料制備領(lǐng)域。本發(fā)明所采用的制備方法步驟包括：混合配料的制備、前驅(qū)體的獲得、粗產(chǎn)品的獲取、成品的獲得。本發(fā)明采用機械化學(xué)法制備VO₂/SiO₂復(fù)合材料，在機械化學(xué)作用下使釩源和還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，SiO₂能有效阻止球磨過程中前驅(qū)體團聚及退火過程中VO₂納米顆粒的團聚；后續(xù)濕磨過程可打開納米粉體中的軟團聚，進一步提高VO₂納米顆粒的分散性。此外，SiO₂本身具有增透效果。此方法不僅能實現(xiàn)VO₂大規(guī)模制備，而且所得VO₂/SiO₂復(fù)合材料分散性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于VO₂復(fù)合材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種VO₂/SiO₂復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

能源枯竭和環(huán)境污染成為目前亟需解決的兩大難題。其中，建筑能源約占世界能源消耗的40％，而高達50％的建筑能耗應(yīng)用在了調(diào)控室內(nèi)溫度上。因此，如何降低調(diào)控室內(nèi)溫度所需能源，是降低建筑能耗的關(guān)鍵。

單斜相VO₂是一種熱致變色過渡金屬氧化物，在68℃左右發(fā)生絕緣體－金屬相轉(zhuǎn)變，同時伴隨電阻率、紅外透過率等突變。當(dāng)溫度低于相變溫度時，為絕緣體相，大部分可見光、近紅外光可透過VO₂；當(dāng)溫度高于相變溫度時，近紅外光透射率驟降，而可見光透射率幾乎保持不變。太陽光輻射中，高達53％的能量集中在近紅外光波段。因此，VO₂可調(diào)控室內(nèi)溫度。與其他調(diào)溫材料相比，VO₂主要通過近紅外光來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，而對可見光無調(diào)節(jié)作用，在調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度時仍保持室內(nèi)明亮度。因此，VO₂在智能窗領(lǐng)域具有更大的應(yīng)用潛力。

目前，如何大規(guī)模制備高性能VO₂納米粉體依然是一個挑戰(zhàn)。球磨法是一種機械化學(xué)制備方法，相較于水熱法具有產(chǎn)量高、周期短、綠色簡易的優(yōu)點，但球磨法為固-固反應(yīng)，易產(chǎn)生嚴重的團聚現(xiàn)象，進而降低VO₂對近紅外光的調(diào)制能力。因此，如何降低VO₂(M)在球磨過程中的團聚，制備高分散性的VO₂納米顆粒是目前亟待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種VO₂/SiO₂復(fù)合材料的制備方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的制備高性能VO₂納米粉體難度大、易團聚等問題。

為了實現(xiàn)上述目的或者其他目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種VO₂/SiO₂復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將釩源、還原劑和SiO₂混合，得混合配料；

2)將混合配料加入到球磨裝置中，加入研磨球進行球磨，獲得前驅(qū)體；

3)將步驟2)中所得前驅(qū)體放入管式爐中退火得到VO₂/SiO₂復(fù)合材料粗產(chǎn)品；

4)將步驟3)中退火得到的VO₂/SiO₂復(fù)合材料粗產(chǎn)品取出加入到球磨裝置中，加入溶劑，與研磨球進行濕磨；

5)將步驟4)中濕磨后得到的溶液進行超聲、離心、干燥，得到分散性良好的VO₂/SiO₂復(fù)合材料。

進一步地，所述釩源為V₂O₅。