本技术介绍了一种新型核壳结构VO2(M)@SiO2粉体的制备方法及其在不同领域的应用。该技术通过创新工艺,实现了VO2(M)与SiO2的高效结合,制备出的粉体具有优异的物理和化学性能。该粉体可广泛应用于电子、能源和环境等多个领域,展现出广阔的市场前景。
背景技术
在发展中国家,建筑能耗占一次能耗的20~40%;在我国,这一数值已达到30%。随着城市化进程的加快,该数据会继续上升。建筑能耗中的60%主要用于取暖、制冷、照明和通风。窗口是建筑和外界进行热交换的主要通道,据测算约50%的热交换通过窗口进行,为提高窗口的节能效果,降低能耗和贯彻可持续发展理念,采用高性能节能玻璃是有效途径之一。
金红石型M1/R相VO2
材料在68℃附近发生一级结构相转变,低温时(T<68℃),呈单斜相半导体态,可允许大部分近红外光透过;高温时(T>68℃),呈四方金属态,对近红外光高阻隔(反射及吸收)。利用这一特性,将其涂覆在建筑玻璃表面,夏季可阻隔太阳辐射中占绝大部分的近红外光,降低室内温度、减少制冷能耗;冬季允许近红外太阳光热量透过,维持室内温度、减少采暖能耗,以实现节能目的。但在实际应用场景中,由于VO2
的折射率相对较高,导致其在可见光波段透射率较低,外加VO2
的抗氧化能力和耐候性也比较差,VO2
在智能窗领域的实际应用还是受到很大的限制。文献报道,SiO2
具有较低的折射率,与VO2
复合或形成核壳结构可以提升VO2
光学性能,增强抗氧化性,改变其热致后回线宽度。目前,VO2
(M)@SiO2
的制备工艺是通过正硅酸乙酯(TEOS)水解缩合,再加入表面活性剂修饰进行VO2
(M)包覆,此法制备过程复杂,且工艺控制相对困难,大量使用无水乙醇,环境污染和能耗较高,且TEOS的价格很高,改性成本相对较高,拓展应用受到一定的限制。
实现思路