[发明专利]一种晶体材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种晶体材料，化学式为Mg₁₁(HPO₃)₈(OH)₆，其0.2～2.5μm紫外可见近红外波段反射率为88％以上，同时其在2.5～25μm中远红外波段发射率为0.90以上。本发明还公开了上述晶体材料的制备方法：基于四水乙酸镁、亚磷酸原料，同时添加环己胺模板剂，通过水热合成法制备Mg₁₁(HPO₃)₈(OH)₆晶体粉末。本发明的晶体材料能很好的结合反射和辐射综合性能，实际降温效果比市场上常用的热反射材料二氧化钛好2～10℃，能很好的应用在热反射红外辐射领域。

技术领域

本发明涉及晶体材料，特别涉及一种同时具有紫外可见近红外高反射率和中远红外高发射率材料及其制备方法。

背景技术

全球变暖是一个严峻的环境问题，不容低估。毫无疑问，带来巨大温室气体的不断增加的能源消耗成为主要原因。中国的能源使用量从1980年的0.59亿吨标准煤当量增加到2009年的29.2亿吨。2011年，建筑能耗占全部能源消费总量的27.5％，到2020年这一比例将上升到35％。没有任何电力输入的被动降温或冷却可能会对全球能源消耗产生重大影响。

被动冷却或降温材料在太阳能中的紫外-可见-近红外区域具有高的反射率，同时又能将自身能量尽可能地以红外辐射的方式在8～13um波段内穿过大气红外窗口,高效地发射到大气外层，从而将反射和发射结合起来达到综合降温或制冷的目的。

在日间被动冷却的研究中，Aaswath P.Raman介绍了一种由七层HfO₂和SiO₂组成的集成光子太阳能反射器和热发射体，它们反射了97％的入射阳光，同时在大气透明窗口强烈有选择性地发射。Eden Rephaeli公司采用五层a-石英，SiC，MgF₂，TiO₂和Ag等独特的微地形设计了被动冷却装置。测试装置在太阳光谱中具有低吸收率，在大气窗口中具有高发射率。综上目前白昼被动散热区大部分研究都集中在器件的设计上，即反射层和发射层的结合。其中大部分结构复杂，依靠制备技术。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种晶体材料，其0.2～2.5μm紫外可见近红外波段反射率可达88％以上，同时其在2.5～25μm中远红外波段发射率达0.90以上。

本发明的另一目的在于提供一种晶体材料的制备方法，工艺简单。

本发明的再一目的在于提供上述晶体材料的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种晶体材料，化学式为Mg₁₁(HPO₃)₈(OH)₆。

所述的晶体材料，其0.2～2.5μm紫外可见近红外波段反射率为88％以上，同时其在2.5～25μm中远红外波段发射率为0.90以上。

一种晶体材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照摩尔配比为1:0.5～1.5称量四水合乙酸镁和亚磷酸，加入去离子水溶解，搅拌15～30分钟，得到溶液；

(2)在步骤(1)得到的溶液中加入环己胺模板剂，继续搅拌0.5～1.5小时，得到乳浊液；所述环己胺模板剂与乳浊液的体积比为1:4.8～1:12；

(3)步骤(2)得到的混合液在高压反应釜中进行反应，反应温度为140～180℃；