钨掺杂氧化锡纳米粉体的制备及其在透明隔热涂料中的应用
发布时间：2021-11-10 11:33
随着社会的发展人类赖以生存的能源不断减少,节约能耗已经是全世界都亟待解决的问题。现代城市建筑中大量的玻璃门窗和幕墙的使用使得人们在室内能够欣赏到美丽的风景,但与此同时太阳光透过玻璃照射到室内,夏季屋内温度升高增加空调、冰箱等制冷电器的使用,这使得建筑能耗不断增长。建筑能耗占人类总能耗的三分之一左右,一种有效的解决建筑物能耗的方法是在玻璃上涂抹透明隔热涂料。目前透明隔热涂料功能填料有:铟锡氧化物（ITO）、锡锑氧化物（ATO）、镓锡氧化物（GTO）、和钨青铜（MxWO3）等,由于含有毒性元素铟、锑,且铟、镓和钨属于稀有元素其价格昂贵,这些原因限制它们在涂料中的应用,所以当下首要任务是寻找一种安全无毒、高效且价格便宜的功能填料。本论文以SnCl4·5H2O和Na2WO4为原料采用水热法合成了纳米钨掺杂氧化锡（WTO）粉体,考察钨元素的摩尔掺杂比例、煅烧温度和水热温度对产物的光学性能的影响。结果表明掺杂比例和煅烧温度对WTO光学性能有较大影响,钨的摩尔掺杂比例为...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
为半导体材料吸收近红外光的原理示意图
昆明理工大学硕士学位论文121.5.3原位聚合法原位聚合法又称为在位聚合法，是在涂料树脂处于单体状态时便与纳米材料混合，随后加入催化剂通过加聚或缩聚反应形成包覆有纳米材料的树脂，由于单体分子小，相对于聚合物树脂具有对纳米材料更好的润湿性，有利于形成均一体系，此外在单体聚合为树脂过程中也可以实现对纳米材料的表面改性，这些都有利于最终形成一个稳定的分散体系。但是会增加涂料制备的工艺流程以及复杂性和成本。1.5.4插层复合法插层复合法主要针对的是具有层状结构的材料，如水滑石、蒙脱石、凹凸棒土、海泡石等，在一般的制备方法中，树脂单体掺入层状结构材料的层间，并在其中进行原位聚合，破坏了材料的堆积结构，进而使被剥离的小单元片层均匀分散在体系中。该方法对材料结构有要求，使用范围较窄。1.6氧化锡的掺杂改性研究SnO2是一种重要的化工材料，它具有宽带隙(3.6eV)和高激子束缚能(130meV)，为四方金红石结构，具有良好导电性、阻燃性和吸收红外辐射及遮光、吸附、化学性能稳定等特点[51]。近年来，人们致力于研究各种不同掺杂剂对SnO2性能的影响。从理论上来说，SnO2由于存在着晶格缺位，是一种n型半导体，其导电性质介于传统半导体和金属之间。图1.2SnO2四方金红石相晶体结构示意图Figure1.2SchematicdiagramofSnO2tetragonalrutilephase光波是一种电磁波，光波的电场会使金属内部的电子发生运动，从而吸收光的能量，所以金属的导电系数越高对光的能量吸收越多[52,53,54]。采用五价元素如铟、锑、砷等按一定比例掺杂到SnO2中，来增加SnO2的载流子密度，使其出现空穴导电，可以提高其导电性、热稳定性及机械性能[55]。但由于铟价格昂贵，锑
昆明理工大学硕士学位论文24图3.1WTO的制备流程图Figure3.1Theindustrialflowchart图3.2水热法合成WTO粉体实验装置Figure3.2ExperimentdeviceforWTObystatichydrothermalmethodWTO粉体SnCl4·5H2O溶液Na2WO4溶液前驱体水热产物WTO前驱体磁力搅拌、超声处理水热反应醇、水洗涤煅烧处理不锈钢高压反应釜聚四氟乙烯内衬前驱体溶液
【参考文献】：
期刊论文
[1]YTO透明隔热玻璃涂料的制备及性能[J]. 宋云龙,谭艳,黄旭珊,张麒,万军鹏,吕维忠. 涂料工业. 2014(10)
[2]化学共沉淀法制备镱掺杂二氧化锡纳米粉体[J]. 苏泽飞,谭艳,吕维忠,逄艳,胡剑青,涂伟萍. 化学研究与应用. 2014(07)
[3]镱掺杂二氧化锡纳米粉体的制备工艺影响因素[J]. 吴志军,谭艳,吕维忠,逄艳,涂伟萍. 精细化工. 2014(04)
[4]纳米透明隔热涂料的研究及应用现状[J]. 李楚忠,刘晓国. 广州化工. 2013(03)
[5]水热法制备纳米铋掺杂氧化锡粉末（英文）[J]. 黄旭珊,黄希,谭艳,吕维忠,罗仲宽,宋力昕. 稀有金属材料与工程. 2012(S3)
[6]光谱选择性太阳能吸收涂层的研究进展[J]. 高祥虎,赵鑫,耿庆芬,刘刚. 材料导报. 2012(13)
[7]中空贴膜玻璃在建筑节能外窗的应用[J]. 贺勇,郭振黔,申屠文巍. 墙材革新与建筑节能. 2012(07)
[8]纳米ATO粉体的制备及其电光热性能研究[J]. 黄庆文,李宁,孟庆林. 新型建筑材料. 2012(04)
[9]中空玻璃在建筑节能方面的应用[J]. 董志龙. 绿色建筑. 2011(03)
[10]复合外墙隔热涂料的制备和隔热性能研究[J]. 谢厚礼,彭家惠,黎燕利. 涂料工业. 2011(03)
博士论文
[1]城市居住建筑能耗影响因素与预测模型构建研究[D]. 蒲清平.重庆大学 2012
硕士论文
[1]ITO透明隔热涂料的制备及其性能研究[D]. 薛维玲.深圳大学 2015
[2]纳米氧化锡锑（ATO）透明隔热涂料的研究[D]. 杨玲玲.中南民族大学 2012
本文编号：3487167
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
为半导体材料吸收近红外光的原理示意图
昆明理工大学硕士学位论文121.5.3原位聚合法原位聚合法又称为在位聚合法，是在涂料树脂处于单体状态时便与纳米材料混合，随后加入催化剂通过加聚或缩聚反应形成包覆有纳米材料的树脂，由于单体分子小，相对于聚合物树脂具有对纳米材料更好的润湿性，有利于形成均一体系，此外在单体聚合为树脂过程中也可以实现对纳米材料的表面改性，这些都有利于最终形成一个稳定的分散体系。但是会增加涂料制备的工艺流程以及复杂性和成本。1.5.4插层复合法插层复合法主要针对的是具有层状结构的材料，如水滑石、蒙脱石、凹凸棒土、海泡石等，在一般的制备方法中，树脂单体掺入层状结构材料的层间，并在其中进行原位聚合，破坏了材料的堆积结构，进而使被剥离的小单元片层均匀分散在体系中。该方法对材料结构有要求，使用范围较窄。1.6氧化锡的掺杂改性研究SnO2是一种重要的化工材料，它具有宽带隙(3.6eV)和高激子束缚能(130meV)，为四方金红石结构，具有良好导电性、阻燃性和吸收红外辐射及遮光、吸附、化学性能稳定等特点[51]。近年来，人们致力于研究各种不同掺杂剂对SnO2性能的影响。从理论上来说，SnO2由于存在着晶格缺位，是一种n型半导体，其导电性质介于传统半导体和金属之间。图1.2SnO2四方金红石相晶体结构示意图Figure1.2SchematicdiagramofSnO2tetragonalrutilephase光波是一种电磁波，光波的电场会使金属内部的电子发生运动，从而吸收光的能量，所以金属的导电系数越高对光的能量吸收越多[52,53,54]。采用五价元素如铟、锑、砷等按一定比例掺杂到SnO2中，来增加SnO2的载流子密度，使其出现空穴导电，可以提高其导电性、热稳定性及机械性能[55]。但由于铟价格昂贵，锑
昆明理工大学硕士学位论文24图3.1WTO的制备流程图Figure3.1Theindustrialflowchart图3.2水热法合成WTO粉体实验装置Figure3.2ExperimentdeviceforWTObystatichydrothermalmethodWTO粉体SnCl4·5H2O溶液Na2WO4溶液前驱体水热产物WTO前驱体磁力搅拌、超声处理水热反应醇、水洗涤煅烧处理不锈钢高压反应釜聚四氟乙烯内衬前驱体溶液
【参考文献】：
期刊论文
[1]YTO透明隔热玻璃涂料的制备及性能[J]. 宋云龙,谭艳,黄旭珊,张麒,万军鹏,吕维忠. 涂料工业. 2014(10)
[2]化学共沉淀法制备镱掺杂二氧化锡纳米粉体[J]. 苏泽飞,谭艳,吕维忠,逄艳,胡剑青,涂伟萍. 化学研究与应用. 2014(07)
[3]镱掺杂二氧化锡纳米粉体的制备工艺影响因素[J]. 吴志军,谭艳,吕维忠,逄艳,涂伟萍. 精细化工. 2014(04)
[4]纳米透明隔热涂料的研究及应用现状[J]. 李楚忠,刘晓国. 广州化工. 2013(03)
[5]水热法制备纳米铋掺杂氧化锡粉末（英文）[J]. 黄旭珊,黄希,谭艳,吕维忠,罗仲宽,宋力昕. 稀有金属材料与工程. 2012(S3)
[6]光谱选择性太阳能吸收涂层的研究进展[J]. 高祥虎,赵鑫,耿庆芬,刘刚. 材料导报. 2012(13)
[7]中空贴膜玻璃在建筑节能外窗的应用[J]. 贺勇,郭振黔,申屠文巍. 墙材革新与建筑节能. 2012(07)
[8]纳米ATO粉体的制备及其电光热性能研究[J]. 黄庆文,李宁,孟庆林. 新型建筑材料. 2012(04)
[9]中空玻璃在建筑节能方面的应用[J]. 董志龙. 绿色建筑. 2011(03)
[10]复合外墙隔热涂料的制备和隔热性能研究[J]. 谢厚礼,彭家惠,黎燕利. 涂料工业. 2011(03)
博士论文
[1]城市居住建筑能耗影响因素与预测模型构建研究[D]. 蒲清平.重庆大学 2012
硕士论文
[1]ITO透明隔热涂料的制备及其性能研究[D]. 薛维玲.深圳大学 2015
[2]纳米氧化锡锑（ATO）透明隔热涂料的研究[D]. 杨玲玲.中南民族大学 2012
本文编号：3487167
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3487167.html
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