モノクリニックNb12O29ナノ結晶の形状アニソトロピーを制御することで,調節可能な電色スペクトル範囲を可能にする
Hsin-Che Lu1, Naman Katyal2, Graeme Henkelman2
1McKetta Department of Chemical Engineering, The University of Texas at Austin, Austin, Texas 78712-1589, United States.
Journal of the American Chemical Society
|September 14, 2021
まとめ
研究者は 調整可能な電染色スマートウィンドウを作成するために オキシドニオビウムナノ結晶を設計しました ナノクリスタル形のアニソトロピーを制御することで,選択的な太陽光スペクトルの調節が可能になり,建物のエネルギー効率が向上します.
科学分野:
- 材料科学
- ナノテクノロジー
- 固体化学
背景:
- エレクトロクロミックなスマートウィンドウは 太陽光伝導率を調節することで 建物のエネルギー効率を最適化します
- 従来の移行金属酸化物材料は,結晶構造の制約のために,その電色スペクトル範囲で限られた調節性を持っています.
研究 の 目的:
- モノクリニックNb12O29ナノ結晶の形状アニソトロピーを制御する方法を開発する.
- スマートウィンドウの性能を高めるために,調整可能な電色スペクトル範囲を達成します.
主な方法:
- モノクリニックNb12O29ナノ棒 (NRs) とナノプレート (NPLs) の合成 制御された形状アニソトロピー
- 電気化学的還元とNRとNPLフィルムへのリチウム挿入
- リチア構造を分析し,光学特性を予測するための密度関数理論 (DFT) の計算.
主要な成果:
- NRフィルムは,主に近赤外線 (NIR) 領域で吸収力が増加した.
- NPLフィルムは最初のNIR吸収を示し,その後は可視およびNIR吸収を示し,より広範なスペクトル変調を示した.
- DFTは,四角平面部 (NIR吸収) と結晶学的切断部 (可視およびNIR吸収) にリウムの挿入を特定し,後者はNPLのc方向拡張に依存しています.
結論:
- Nb12O29ナノ結晶の形状アニソトロピーは,電色スペクトルの範囲を調整する重要な要因である.
- Nb12O29 NPLは,NRと比較してより広範で調節可能な電色反応を提供し,スマートウィンドウでより効果的な太陽エネルギー管理を可能にします.
