1. 研究目的与意义(文献综述)
热致变色材料是一种可以根据温度改变其光学性能和热学性能的材料,将这种材料制成薄膜,经过各种处理后镀在普通玻璃上就是具有节能效果的智能窗户[1]。这种热致变色窗户在冬季可以让室内获得更多的太阳直射辐射热,减少室内热量向室外辐射;在夏季则将太阳辐射能阻挡在外,降低制冷系统负荷,达到节能的目的[2]。热致变色材料在国外有近70年的发展历史。1938年德国首先研制出示温涂料,随后,美、日、英、前苏联等都加紧研制,目前已研发出有机、无极、液晶、聚合物以及生物大分子等各类具有特殊性能的材料[3,4]。
最常用的热致变色材料是v,这种材料可以在特定温度进行可逆转变。低于该温度v单晶态半导体,红外辐射透明;在高于该温度时v是四方金红石态金属,红外辐射反射。这种转变称为金属—半导体转变,该温度称为半导体转变温度[5]。
v转变温度大约是68℃,远高于室温,无法直接应用,所以需要向其中加入掺杂剂改变其性质[6]。不同的掺杂剂会给v薄膜带来不同性质,每2at%钨可以降低转变温度25℃[7]、金纳米颗粒会改变薄膜颜色与转变温度[8]、氟可以增加可见光的透过率[9]等。尽管掺杂剂改变了薄膜的性质,但仍有许多缺点限制了v热致变色薄膜的应用。 如制备价格昂贵、薄膜透光率度、节能效率低等[10]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容①薄膜制备:以五氧化二钒、二酰胺盐酸盐、浓盐酸为原材料制作二氧化钒前驱体溶液,通过旋涂仪制备二氧化钒薄膜并热处理。
②薄膜表征:通过场发射扫描电子显微镜(fesem)和透射电镜(tem)表征薄膜的形态、转变温度通过磁滞回线测量、xrd与拉曼光谱等对其结构进行分析、制作带开孔的木盒模拟薄膜效果。
2.2研究目的
3. 研究计划与安排
01-03周:查阅文献,翻译论文,完成开题报告;
03-04周:准备实验药品,熟悉仪器操作;
05-08周:完成开题报告所计划的实验内容,总结、分析数据;
4. 参考文献(12篇以上)
[1].zhou s, et al. microstructures and thermochromic characteristics of low-cost vanadium–tungsten co-sputtered thin films. surface and coatings technology 2012;206(11):2922–6.[2].d.vernardou,m.e.pemble,d.w.sheel,the growth of thermochromic vo2films on glass by atmospheric-pressure cvd: a comparative study of precursors, cvd methodology, and substrates, chem.vapor depos. 2006;263–274.
[3].吴玉鹏,高虹.热致变色材料的分类及变色机理.节能.2012,(1):17—20.
[4].毛庆禄,赵贵文.可逆热变色材料[j].化学世界,1994,(4):169-172.
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