作為鎢青銅型材料的典型代表,銫鎢青銅(Cs0.33WO3)正以其獨特的晶體結(jié)構(gòu)和卓越的光學性能,逐步揭開在隔熱玻璃應(yīng)用中的神秘面紗。
銫鎢青銅是一種非化學計量比、窄禁帶寬的導(dǎo)體材料,具有較高的可見光透過率和近紅外線阻隔率等性能,因而在光學領(lǐng)域展現(xiàn)出了非凡的潛力。想象一下,在炎炎夏日,家中的玻璃窗不僅能讓你享受到明媚的陽光,還能自動屏蔽掉惱人的熱輻射,這樣的科技愿景正隨著銫鎢青銅的研究深入而逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。
然而,要想充分發(fā)掘銫鎢青銅的潛力,制備工藝的選擇與優(yōu)化至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn),原料的選擇與反應(yīng)條件對最終產(chǎn)物的晶型結(jié)構(gòu)和性能有著決定性的影響。例如,采用Na2WO4·2H2O和CsCl為原料,在乙醇溶液中通過沉淀法制備的銫鎢青銅粉體,雖然方法簡便,但結(jié)果卻不盡如人意:晶型結(jié)構(gòu)模糊,近紅外吸收性能微弱,難以滿足高性能隔熱材料的需求。
相比之下,當研究者轉(zhuǎn)而采用Na2WO4·2H2O和Cs2CO3為原料,并在檸檬酸溶液中利用水熱法進行制備銫鎢青銅粉體時,奇跡發(fā)生了。粉體的晶體衍射峰變得清晰而強烈以及展現(xiàn)出了較強的近紅外線吸收能力。值得一提的是,銫鎢青銅粉體的結(jié)構(gòu)和近紅外吸收性能并非一成不變,而是隨著反應(yīng)時間的延長和前驅(qū)液中檸檬酸濃度的提高而不斷優(yōu)化。在檸檬酸濃度約1.10mol/L、反應(yīng)溫度約190℃、反應(yīng)時間為3天下,制備出的Cs0.33WO3粉體不僅粒徑細小,形貌優(yōu)美(細絲針狀),而且比表面積大,這為其優(yōu)異的近紅外吸收性能提供了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。實驗數(shù)據(jù)顯示,在1100nm波長下,銫鎢青銅粉體的吸亮度高達1.96,其薄膜的透射光譜也清晰地展示了其在近紅外區(qū)的遮蔽趨勢。
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