由火焰制成的抗氧化添加锡氧化物的定制纳米结构及其近红外屏蔽特性
Tung Van Pham1, Tomoyuki Hirano1, Eishi Tanabe2
1Chemical Engineering Program, Department of Advanced Science and Engineering, Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University, 1-4-1 Kagamiyama, Higashi-Hiroshima City, Hiroshima 739-8527, Japan. tomoyuki-hirano@hiroshima-u.ac.jp.
Nanoscale
|May 16, 2025
概括
氧化 (ATO) 纳米颗粒可以提高建筑物的能源效率. 优化的20纳米ATO纳米粒子有效地阻断近红外 (NIR) 辐射,减少冷却需求,同时保持可见光传输,用于智能玻璃应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 能源效率 能源效率 能源效率
背景情况:
- 城市化和气候变化增加了建筑物的能源消耗,特别是用于冷却.
- 近红外 (NIR) 屏蔽玻璃通过减少太阳能热量增加提供了一个解决方案.
- 氧化 (ATO) 纳米颗粒显示出NIR屏蔽的希望,因为它们的光学特性.
研究的目的:
- 研究纳米结构,特别是晶体/粒子直径对ATO纳米粒子NIR屏蔽性能的影响.
- 为了优化ATO纳米粒子合成,为节能智能玻璃.
- 了解ATO组合和NIR屏蔽之间的关系.
主要方法:
- 使用火焰喷雾热解 (FSP) 合成具有不同直径 (5-35nm) 的ATO纳米颗粒.
- 在UV-VIS-NIR光谱中对纳米粒子光学特性进行表征.
- 使用X射线光电子谱学 (XPS) 分析纳米粒子组成.
主要成果:
- NIR屏蔽性能与晶体/粒子直径有很强的相关性.
- 平均直径为20nm的ATO纳米粒子表现出最佳的NIR吸收和高可见光透射率.
- Sb5+/Sb3+离子比对于调节自由电子度和增强局部表面等离子共振 (LSPR) 来说至关重要.
结论:
- 通过FSP精确控制ATO晶体/粒子直径和组成,提高光学性能.
- 优化的ATO纳米粒子适合开发节能智能玻璃.
- 这项研究通过提高能源效率,为可持续建筑技术做出了贡献.


