设计纳米孔聚合物薄膜用于高性能被动白天辐射冷却
Liao Huang1, Yaoxin Hu1, Xupei Yao2
1Department of Civil Engineering, Monash University, Clayton, VIC 3800, Australia.
ACS applied materials & interfaces
|September 6, 2024
概括
研究人员开发了一种新的纳米孔聚合物涂层,用于无能量被动白天辐射冷却 (PDRC). 这种材料通过优化孔径大小和孔隙性来实现显著的环境下冷却,从而提高太阳反射率和红外辐射.
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:
- 被动日间辐射冷却 (PDRC) 为建筑能源需求和全球变暖提供了可持续的解决方案.
- 光谱选择性多孔聚合物由于其冷却潜力和可扩展性,对PDRC来说是有希望的.
- 控制纳米孔均性和形态学对于优化PDRC材料性能至关重要.
研究的目的:
- 开发一种具有均纳米孔的高性能PDRC材料.
- 为了研究孔隙特性和辐射冷却性能之间的关系.
- 展示一种可扩展的策略,用于创建先进的PDRC涂层.
主要方法:
- 使用金属有机框架 (MOF) 纳米晶体作为牺牲模板.
- 制造的纳米多孔聚乙烯化物 (PVDF) 涂层薄膜.
- 具有特征的孔径大小,多孔度,太阳反射率和红外发射率.
主要成果:
- 实现了统一的纳米孔 (大约. 400 nm) 和PVDF薄膜中的多孔度为37%.
- 证明了高太阳反射率 (94.9%) 和长波红外辐射 (92.8%).
- 获得了~9.5°C的下环境冷却,净冷却功率为137W/m2.
结论:
- MOF模板策略有效地创造了高性能PDRC材料.
- 优化的纳米孔状结构显著提高了辐射冷却效率.
- 这种方法为开发用于PDRC应用的先进材料提供了新的途径.
