氧化物空心膜的制造,用于有效的被动辐射冷却
Heegyeom Jeon1, Sohyeon Sung2, Jeehoon Yu1
1Department of Advanced Materials Engineering, Chung-Ang University, Anseong 17546, Republic of Korea.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 9, 2023
概括
研究人员开发了空心亚铁氧化物 (H-Y2O3) 颗粒用于被动辐射冷却. 这些粒子显著增强了太阳反射率和大气窗口的辐射率,导致白天和夜晚的有效冷却.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 全球关注可再生能源和减少能源消耗.
- 被动辐射冷却提供了一种降低建筑冷却能源需求的方法.
- 提高像发射率和太阳反射率这样的光学特性是有效被动冷却的关键.
研究的目的:
- 为了制造空洞的氧化物 (H-Y2O3) 颗粒,使用胺甲 (MF) 作为牺牲模板.
- 改进材料的光学性能,用于被动辐射冷却应用.
- 为了研究和量化制造的H-Y2O3颗粒的冷却能力.
主要方法:
- 使用牺牲模板方法制造空心氧化颗粒.
- 使用有限差异时间域 (FDTD) 模拟来预测光学特性.
- 将MF@Y(OH) CO3和H-Y2O3粒子的光学和热性质进行比较.
- 进行实地测试,以评估现实世界的冷却性能.
主要成果:
- 空洞的氧化物 (H-Y2O3) 颗粒实现了70.73%的太阳反射率和86.24%的大气窗口发射率.
- 实地测试显示了有效的冷却,H-Y2O3膜显示夜间环境温度低于2.6°C的温度.
- 该研究证实了光学特性,并量化了不同制造阶段的冷却能力.
结论:
- 空洞的氧化物颗粒是增强被动辐射冷却的有希望的材料.
- 开发的制造方法有效地改善了冷却应用的关键光学特性.
- 量化冷却性能验证了H-Y2O3在节能建筑冷却解决方案中的潜力.
